Алгоритм коррекции проективных искажений при маловысотной съёмке
Автор: Холопов Иван Сергеевич
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Обработка изображений: Распознавание образов
Статья в выпуске: 2 т.41, 2017 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрен алгоритм коррекции геометрических искажений изображений при маловысотной съёмке с помощью виртуальной камеры. Алгоритм основан на ориентации виртуальной камеры таким образом, чтобы её оптическая ось была коллинеарна нормали к плоскости съёмки, и оценивании матрицы гомографии, связывающей координаты соответствующих пикселей реальной и виртуальной камер. Оценка матрицы гомографии возможна по информации от дополнительных сенсоров - датчика угловой ориентации и дальномера (высотомера), - по сигналам которых оцениваются угловая ориентация камеры и дальность до объекта съёмки. Исследовано влияние погрешности оценивания угловой ориентации камеры по сигналам трёхосного микроэлектромеханического акселерометра на качество коррекции по введённому критерию качества. Результаты эксперимента с откалиброванными видеокамерами Logitech C270 и uEye 5240 RE показали, что при погрешности оценки крена и тангажа камеры не более 1° алгоритм коррекции с виртуальной камерой обеспечивает величину показателя качества коррекции не менее 0,97.
Проективные искажения, матрица гомографии, аффинные преобразования, углы эйлера, трёхосный акселерометр
Короткий адрес: https://sciup.org/14059561
IDR: 14059561 | DOI: 10.18287/0134-2452-2017-41-2-284-290
Список литературы Алгоритм коррекции проективных искажений при маловысотной съёмке
- Макаренко, А.А. Коррекция проективных искажений изображений при маловысотной оптико-электронной аэросьёмке/А.А. Макаренко, Л.С. Турнецкий//Известия вузов. Приборостроение. -2008. -Т. 51, № 5. -С. 64-70.
- Li, M. A new lane line segmentation and detection method based on inverse perspective mapping/M. Li, C. Zhao, Y. Hou, M. Ren//International Journal of Digital Content Technology and its Applications. -2011. -Vol. 5(4). -P. 230-236. - DOI: 10.4156/jdcta.vol5.issue4.28
- Фурсов, В.А. Информационная технология реконструкции цифровой модели местности по стереоизображениям/В.А. Фурсов, Е.В. Гошин//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 2. -С. 335-342.
- Фаворская, М.Н. Компенсация проективных искажений при создании панорамных снимков/М.Н. Фаворская, Д.С. Новиков//Техническое зрение. -2014. -Вып. 1(5). -С. 60-67.
- Ефимов, А.И. Алгоритм поэтапного уточнения проективного преобразования для совмещения изображений/А.И. Ефимов, А.И. Новиков//Компьютерная оптика. -2016. -Т. 40, № 2. -С. 258-265. - DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-2-258-265
- Williem, W. Fast and robust perspective rectification of document images on a smartphone/W. Williem, C. Simon, S. Cho, I.K. Park//Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops (CVPRW). -P. 197-198. - DOI: 10.1109/CVPRW.2014.37
- Hartley, R. Multiple view geometry in computer vision/R. Hartley, A. Zisserman. -2nd ed. -Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2003. -656 р. - DOI: 10.1017/CBO9780511811685
- Xu, G. Epipolar geometry in stereo, motion and object recognition. A unified approach/G. Xu, Z. Zhang. -Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1996. -327 p. - DOI: 10.1007/978-94-015-8668-9
- Гошин, Е.В. Двухэтапное формирование пространственного преобразования для совмещения изображений/Е.В. Гошин, А.П. Котов, В.А. Фурсов//Компьютерная оптика. -2014. -Т. 38, № 4. -С. 886-891.
- Jung, J.-I. Geometric and colorimetric error compensation for multi-view images/J.-I. Jung, Y.-S. Ho//Journal of Visual Communication and Image Representation. -2014. -Vol. 25(4). -P. 698-708. - DOI: 10.1016/j.jvcir.2013.04.008
- Wang, X. Geometric and photometric correction of projected rectangular pictures/X. Wang, R. Klette, B. Rosenhahn//Proceedings of the Image Vision Computing. -2005. -P. 223-228.
- Geetha, K.A. Automatic rectification of perspective distortion from a single image using plane homography/K.A. Geetha, S. Murali//International Journal on Computational Sciences and Applications. -2013. -Vol. 3(5). -P. 47-58. - DOI: 10.5121/ijcsa.2013.3506
- Алпатов, Б.А. Электронная юстировка изображений при мультиспектральном наблюдении/Б.А. Алпатов, П.В. Бабаян//Цифровая обработка сигналов. -2003. -№ 1. -С. 24-26.
- Szeliski, R. Stereo matching with transparency and matting/R. Szeliski, P. Golland//International Journal of Computer Vision. -1999. -Vol. 32(1). -P. 45-61. - DOI: 10.1023/A:1008192912624
- Szeliski, R. Computer vision: Algorithms and applications/R. Szeliski. -London: Springer, 2011. -812 p. -ISBN: 978-1-84882-934-3.
- Kian, S.T. Triaxial accelerometer static calibration/S.T. Kian, M. Awad, A. Dehghani, S. Zahedi//Proceedings of the World Congress on Engineering. -2011. -Vol. III. -P. 2164-2167.
- Tilt sensing using a three-axis accelerometer . -URL: https://www.nxp.com/files/sensors/doc/app_note/AN3461.pdf.
- Челноков, Ю.Н. Кватернионные и бикватернионные модели и методы механики твердого тела и их приложения. Геометрия и кинематика движения/Ю.Н. Челноков. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. -512 с. -ISBN 5-9221-0680-5.
- Rohac J. Calibration of low-cost triaxial inertial sensors/J. Rohac, M. Sipos, J. Simanek//IEEE Instrumentation and Measurement Magazine. -2015. -Vol. 18(6). -P. 32-38. - DOI: 10.1109/MIM.2015.7335836
- Kholopov, I.S. Development of strapdown inertial navigation system with MEMS sensors, barometric altimeter and ultrasonic range meter/I.S. Kholopov//IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. -2015. -Vol. 93(1). -012060. - DOI: 10.1088/1757-899X/93/1/012060
- Zhang, Z. A flexible new technique for camera calibration/Z. Zhang//IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. -2000. -Vol. 22(11). -P. 1330-1334. - DOI: 10.1109/34.888718
- Camera calibration toolbox for Matlab . -URL: http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/.
