อ่าน 2 นาที
การปรับเทียบกล้องอัตโนมัติ
การปรับเทียบกล้องอัตโนมัติ คือกระบวนการกำหนดพารามิเตอร์ภายในของ กล้อง โดยตรงจากภาพที่ไม่ได้รับการปรับเทียบหลายภาพของฉากที่ไม่มีโครงสร้าง แตกต่างจาก การปรับเทียบกล้องแบบดั้งเดิม...
การปรับเทียบกล้องอัตโนมัติ
การปรับเทียบกล้องอัตโนมัติคือกระบวนการกำหนดพารามิเตอร์ภายในของกล้องโดยตรงจากภาพที่ไม่ได้รับการปรับเทียบหลายภาพของฉากที่ไม่มีโครงสร้าง แตกต่างจากการปรับเทียบกล้องแบบดั้งเดิมการปรับเทียบอัตโนมัติไม่จำเป็นต้องใช้วัตถุปรับเทียบพิเศษใดๆ ในฉาก ในอุตสาหกรรมวิชวลเอฟเฟ็กต์ การปรับเทียบกล้องอัตโนมัติมักเป็นส่วนหนึ่งของ กระบวนการ "แมทช์โมบิง" (Match Moving)ซึ่งมีการแก้ปัญหาเส้นทางการเคลื่อนที่ของกล้องสังเคราะห์และแบบจำลองการฉายภาพภายในเพื่อฉายเนื้อหาสังเคราะห์ลงในวิดีโอ
การปรับเทียบกล้องอัตโนมัติเป็นรูปแบบหนึ่งของการค้นพบโครงสร้างอัตตา ของเซ็นเซอร์ โดยจะแยกผลกระทบเชิงอัตวิสัยของเซ็นเซอร์ออกจากผลกระทบเชิงวัตถุวิสัยของสภาพแวดล้อม ทำให้เกิดการสร้างโลกที่รับรู้ขึ้นใหม่โดยปราศจากอคติที่เกิดจากอุปกรณ์วัด สิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากสมมติฐานพื้นฐานที่ว่าภาพถูกฉายจากปริภูมิยูคลิดผ่านแบบจำลองกล้องรูเข็มเชิงเส้นที่มี 5 องศาอิสระ (ในกรณีที่ง่ายที่สุด) พร้อมการบิดเบือนทางแสงแบบไม่เชิงเส้นพารามิเตอร์ของรูเข็มเชิงเส้น ได้แก่ ความยาวโฟกัส อัตราส่วนภาพ ความเอียง และจุดหลัก 2 มิติ ด้วยชุดภาพที่ยังไม่ได้ปรับเทียบ (หรือปรับเทียบแล้ว) เพียงชุดเดียว ก็สามารถสร้างฉากขึ้นใหม่ได้ถึงการแปลงยูคลิดที่มี 6 องศาอิสระและการปรับขนาดแบบไอโซโทรปิก
ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์สำหรับการปรับเทียบตัวเองของกล้องหลายมุมมองโดยทั่วไปนั้นได้รับการสาธิตครั้งแรกในปี 1992 โดยOlivier Faugeras , QT LuongและStephen J. Maybankในฉาก 3 มิติและการเคลื่อนไหวทั่วไป มุมมองแต่ละคู่จะให้ข้อจำกัดสองข้อสำหรับการปรับเทียบ 5 องศาอิสระ ดังนั้น มุมมองสามมุมจึงเป็นจำนวนขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการปรับเทียบอย่างสมบูรณ์โดยมีพารามิเตอร์ภายในคงที่ระหว่างมุมมองเซ็นเซอร์รับภาพและเลนส์คุณภาพสูงในปัจจุบันอาจให้ข้อจำกัดเบื้องต้นเพิ่มเติมสำหรับการปรับเทียบ เช่น ความเอียงเป็นศูนย์ (ตารางพิกเซลตั้งฉาก) และอัตราส่วนภาพเป็นหนึ่ง (พิกเซลสี่เหลี่ยมจัตุรัส) การรวมข้อจำกัดเบื้องต้นเหล่านี้จะลดจำนวนภาพขั้นต่ำที่ต้องการเหลือเพียงสองภาพ เป็นไปได้ที่จะปรับเทียบเซ็นเซอร์โดยอัตโนมัติจากภาพเดียวหากมีข้อมูลสนับสนุนในฉากที่มีโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น อาจได้รับการปรับเทียบหากระบุชุดเส้นขนานหลายชุดหรือวัตถุที่มีรูปร่างที่ทราบ (เช่น วงกลม)
คำชี้แจงปัญหา
เมื่อกำหนดชุดกล้องและจุด 3 มิติที่สร้างขึ้นใหม่จนถึงระดับความกำกวมเชิงโปรเจคทีฟ (โดยใช้ตัวอย่างเช่น วิธี การปรับกลุ่ม ) เราต้องการกำหนดโฮโมกราฟีแบบแก้ไขเพื่อให้เป็นการสร้างใหม่เชิงเมตริก หลังจากนั้นพารามิเตอร์ภายในของกล้องสามารถคำนวณได้ง่ายโดยใช้การแยกตัวประกอบ เมทริกซ์ ของ กล้อง
ขอบเขตของโซลูชัน
- การเคลื่อนไหว
- การเคลื่อนไหวทั่วไป
- กล้องหมุนอย่างเดียว
- การเคลื่อนที่แบบระนาบ
- การเคลื่อนไหวที่เสื่อมสภาพ
- เรขาคณิตของฉาก
- ฉากทั่วไปที่มีมิติความลึก
- ฉากระนาบ
- เครื่องสร้างภาพแบบทัศนียภาพและภาพฉายแบบออร์โธกราฟิกที่อ่อนแอ
- ค่าความน่าจะเป็นเบื้องต้นสำหรับการสอบเทียบเซ็นเซอร์จริง
- การบิดเบือนทางแสงแบบไม่เชิงเส้น
อัลกอริทึม
- โดยใช้สมการของครุปปา ซึ่งถือเป็นอัลกอริธึมการปรับเทียบอัตโนมัติแบบแรกในทางประวัติศาสตร์ โดยอาศัยความสัมพันธ์ของเส้นอีพิโพลาร์ที่สัมผัสกับภาคตัดกรวยสัมบูรณ์บนระนาบที่ระยะอนันต์
- โดยใช้ควอดริกคู่สัมบูรณ์และการฉายภาพของมัน ภาพคู่ของกรวยสัมบูรณ์
- ข้อจำกัดของโมดูลัส
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การปรับเทียบกล้องอัตโนมัติ
การปรับเทียบกล้องอัตโนมัติ คือกระบวนการกำหนดพารามิเตอร์ภายในของ กล้อง โดยตรงจากภาพที่ไม่ได้รับการปรับเทียบหลายภาพของฉากที่ไม่มีโครงสร้าง แตกต่างจาก การปรับเทียบกล้องแบบดั้งเดิม...
คำชี้แจงปัญหา
เมื่อกำหนดชุดกล้องและจุด 3 มิติที่สร้างขึ้นใหม่จนถึงระดับความกำกวมเชิงโปรเจคทีฟ (โดยใช้ตัวอย่างเช่น วิธี การปรับกลุ่ม ) เราต้องการกำหนดโฮโมกราฟีแบบแก้ไขเพื่อให้เป็นการ สร้างใหม่ เชิงเมตริก...
ขอบเขตของโซลูชัน
การเคลื่อนไหว การเคลื่อนไหวทั่วไป กล้องหมุนอย่างเดียว การเคลื่อนที่แบบระนาบ การเคลื่อนไหวที่เสื่อมสภาพ เรขาคณิตของฉาก ฉากทั่วไปที่มีมิติความลึก ฉากระนาบ เครื่องสร้างภาพแบบทัศนียภาพและภาพฉายแบบออร์โธกราฟิก ที่อ่อนแอ...
อัลกอริทึม
โดยใช้สมการของครุปปา ซึ่งถือเป็นอัลกอริธึมการปรับเทียบอัตโนมัติแบบแรกในทางประวัติศาสตร์ โดยอาศัยความสัมพันธ์ของ เส้นอีพิโพลาร์ ที่สัมผัสกับภาคตัดกรวยสัมบูรณ์บนระนาบที่ระยะอนันต์ โดยใช้ควอดริกคู่สัมบูรณ์และการฉายภาพของมัน ภาพคู่ของกรวยสัมบูรณ์...