Методы и алгоритмы в задаче восстановления границ объектов по дальнометрическим изображениям

• Автор: Атанов, Артем Викторович
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 111 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Методы реконструкции границ объектов.

1.1 Этапы реконструкции объекта в системах компьютерного зрения

1.2 Методы реконструкции границ фигур

Глава 2. Метод пересечений.

2.1 Радиальные базисные функции

2.2 Метод пересечений .

2.3 Оценка точности реконструкции границ правильных многоугольников с помощью радиальных базисных функций.

Глава 3. Двухэтапный метод реконструкции границ объектов.

3.1 Метод линий уровня

3.2 Двухэтапный метод реконструкции
Глава 4. Компьютерная модель и численные эксперименты
4.1 Программная реализация..
4.2 Численные эксперименты.
Заключение
Список литературы


По теме диссертации имеется публикаций, в том числе 3 - в ведущих периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Личный вклад автора. Все основные результаты по теме диссертации, выносимые на защиту, получены лично автором. Постановки задач диссертации предложены научным руководителем. Разработка модели и методов проводились совместно всеми соавторами работ, в которых они опубликованы, в том числе и автором. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка литературы из 7 наименований. Объём диссертации составляет 1 страниц текста, содержащего рисунков и таблиц. Содержание работы. Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, определены научная новизна и практическая значимость. В первой главе представлен обзор использующихся в настоящее время методов реконструкции границ фигур. В частности, рассмотрены геометрические методы, которые используют такие приёмы как триангуляция Делоне, диаграммы Вороного и т. Вторая глава посвящена разработке метода пересечений, который позволяет восстанавливать границы объектов с использованием радиальных-базисных функций. Основная идея метода заключается в разбиении исходного множества точек, полученных в результате сканирования объекта, на заданное число подмножеств, для каждого из которых строится промежуточная реконструкция. Эти реконструкции анализируются, после чего окончательно восстанавливается граница фигуры. Таким образом, метод пересечений позволяет снять известное ограничение на количество точек, использующихся для реконструкции, возникающее при использовании радиальных базисных функций. Кроме того, во второй главе рассматривается вопрос оценки точности реконструкции с использованием радиальных базисных функций. Доказывается теорема, в которой приводится оценка точности реконструкции для правильных многоугольников. В третьей главе описан новый двухэтапный метод реконструкции границ объектов. Так как представленный во второй главе метод пересечений имеет очевидный недостаток, связанный с невозможностью качественной реконструкции границ объектов, имеющих, например, множество мелких деталей, то возникает необходимость корректировки получившегося приближения к искомой границе. Такая корректировка производится с помощью метода линий уровня, который невозможно использовать на практике из-за невысокой скорости его‘работы. Однако удачное приближение к границе, полученное с помощью метода пересечений на первом этапе, позволяет на втором этапе достаточно быстро скорректировать границу и выполнить восстановление с приемлемым качеством. В четвертой главе рассматривается компьютерная, модель реконструкции границ объектов в двумерном и трёхмерном случаях. Проводятся вычислительные эксперименты, в которых на примерах показано^ что реконструкция с использованием разработанного двухэтапного метода позволяет получить реконструкции границ приемлемого качества. В заключении сформулированы основные результаты работы. I тл • • • ч- Л>оиа. Глава 1. Компьютерное зрение можно определить (см. Компьютерное зрение основывается на представлении о камерах и физическом процессе формирования изображения, получении выводов на основе изучения набора отдельных пикселей, умении суммировать информацию, полученную из множества изображений, упорядочении группы пикселей с целью их разделения или получения информации о форме, распознавании объектов с помощью геометрической информации или вероятностных методов и т. Благодаря заметному скачку в производительности вычислительных систем в последние годы, практически нет ограничений для создания систем, в той или иной степени реализующих задачи компьютерного зрения. Однако, как отмечено в [2], не существует универсального математического аппарата, который позволил бы сформировать общий формализованный подход к построению систем технического зрения. Одним из основных направлений в рамках компьютерного зрения является проблема математического описания поверхностей различных физических объектов, известная как реконструкция сцен.