Εύρεση άξονα συμμετρίας σε συμμετρικά αντικείμενα από ακολουθίες εικόνων

Detection of axis of symmetry in symmetric objects from image sequences (Αγγλική)

  1. Bachelor’s thesis
  2. ΤΣΑΚΙΡΙΔΗΣ, ΣΩΤΗΡΙΟΣ
  3. Πληροφορική (ΠΛΗ)
  4. 31 Ιουλίου 2017 [2017-07-31]
  5. Ελληνικά
  6. 278
  7. ΑΝΑΓΝΩΣΤΟΠΟΥΛΟΣ, ΧΡΗΣΤΟΣ-ΝΙΚΟΛΑΟΣ
  8. Υπολογιστική όραση, Αξονική συμμετρία, Συμμετρικοί αστερισμοί, Ψηφιακή επεξεργασία εικόνας, Εντοπισμός χαρακτηριστικών σημείων, Επεξεργασία βίντεο πραγματικού χρόνου.
  9. 6
  10. 2
  11. 36
  12. Κείμενο, Εικόνες οχημάτων, video, πρόγραμμα σε γλώσσα C++/QT, πρωτότυπο εφαρμογής, αλγόριθμοι, διαγράμματα UML.
    • Το αντικείμενο που πραγματεύεται η παρούσα πτυχιακή εργασία ανήκει τόσο στο επιστημονικό πεδίο της ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας, όσο και σ’ αυτό της μηχανικής όρασης. Τελικός στόχος είναι η θεωρητική μελέτη μεθοδολογιών ανίχνευσης αξόνων συμμετρίας σε σταθερές και κινούμενες εικόνες και η υλοποίηση της σχετικής εφαρμογής σε μια γλώσσα χαμηλού επιπέδου, όπως είναι η C++, προκειμένου να μειωθεί στο ελάχιστο η καθυστέρηση υπολογισμού. Αν και έχουν δημοσιευθεί αρκετές εργασίας πάνω στο θέμα και μάλιστα με πολύ ικανοποιητικά αποτελέσματα, ο χρόνος υπολογισμού είναι απαγορευτικός για εφαρμογές πραγματικού χρόνου. Η συγκεκριμένη εργασία επικεντρώνεται στον εντοπισμό συμμετριών σε εικόνες (κινούμενες ή μη) από κυκλοφοριακά δεδομένα θεωρώντας την ύπαρξη ενός κατακόρυφου άξονα συμμετρίας και αναζητώντας την οριζόντια μετατόπισή του στην εικόνα. Βασίζεται στον ανιχνευτή ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF) ο οποίος, μετά από αξιολόγηση όλων των διαθέσιμων ανιχνευτών (SIFT, SURF, BRISK, FAST κλπ), κρίθηκε ο πλέον κατάλληλος. Η εκ των προτέρων γνώση του προσανατολισμού του άξονα συμμετρίας επιτρέπει την εισαγωγή κάποιων απλοποιήσεων στις υφιστάμενες μεθοδολογίες που έχουν ως αποτέλεσμα την ελάττωση του απαιτούμενου χρόνου. Η εφαρμογή κάνει χρήση της βιβλιοθήκης OpenCV και έχει αναπτυχθεί στην γλώσσα C++/QT. Παρουσιάζει εξαιρετικά αποτελέσματα κυρίως σε νυχτερινές λήψης με φτωχό φωτισμό. Αρχικά, υλοποιείται μέρος της εφαρμογής για τον εντοπισμό αξόνων συμμετρίας σε εικόνες. Στη συνέχεια αξιολογείται η συγκεκριμένη μεθοδολογία, ως προς την καθυστέρηση υπολογισμού και την καταλληλότητάς της για εφαρμογές πραγματικού χρόνου. Ένας αποδοτικός αλγόριθμος θα πρέπει να έχει εντοπίσει τον κυρίαρχο άξονα συμμετρίας σε χρόνο λιγότερο από 0,04 sec, προκειμένου να επιτευχθεί μια ομαλή αναπαραγωγή εικόνας με ρυθμό 25 πλαίσια το δευτερόλεπτο. Τέλος, αναπτύσσεται και αξιολογείται μια εναλλακτική μεθοδολογία για τον εντοπισμό κατακόρυφων - υπό την προϋπόθεση, φυσικά, ότι υπάρχουν - αξόνων συμμετρίας σε εικόνες με κυκλοφοριακά, κυρίως, δεδομένα.
    • The subject covered by this thesis belongs both to the scientific field of digital image processing and to that of computer vision. The final goal is the theoretical study of symmetry axis detection methodologies in fixed and moving images and the implementation of the relevant application in a low level language, such as C ++, in order to minimize the calculation delay. Although a lot of work has been published on the subject with very satisfactory qualitative results, the calculation time is prohibitive for real-time applications. This particular work focuses on locating symmetries in images and videos from traffic data, considering the existence of a vertical axis of symmetry in objects of interests (i.e. vehicles) and looking for its horizontal displacement in the image or in the current video frame. It is based on the ORB detector (Oriented FAST and Rotated BRIEF) which, after some evaluation tests on many available detectors (SIFT, SURF, BRISK, FAST etc), has been proven to be the most appropriate in terms of calculation time. Prior knowledge of the symmetry axis orientation allows some simplifications to be introduced in existing methodologies that result in a reduction of the overall delay. The application utilizes the OpenCV library and has been developed in C++/QT. Remarkable results have been reported, especially in night-time video sequences where the illumination conditions are poor. Initially, part of the application is implemented to locate symmetry axes in images. Then, this methodology is evaluated for its calculation delay and its suitability for real-time applications. An efficient algorithm should have located the dominant axis of symmetry in less than 0.04 seconds in order to achieve smooth frame rate playback of 25 frames per second. Finally, an alternative methodology for the detection of vertical axis of symmetry in images from traffic, mainly, data is developed and evaluated.
  14. Hellenic Open University
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.