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Computergraphik

Großer Beleg

Graph-Cut basierte Stereorekonstruktion

Lehrstuhl für Computergraphik und Visualisierung


Student: Martin Miethe
Betreuer: Sören König
Verantwortlicher Hochschullehrer: Prof. Dr. Stefan Gumhold

Motivation

Mit Hilfe der Stereorekonstruktion ist es möglich die Oberfläche eines real existierenden Objektes dreidimensional zu rekonstruieren. Dies wird erreicht, in dem die Szene, in der sich das Objekt befindete, aus verschiedenen Blickrichtungen aufgenommen wird. Ein 3D-Punk der Szene wird dadurch jeweils an eine andere Position im entsprechenden Kamerabild projiziert. Anhand des Abstandes zwischen den unterschiedlichen Bildpunktpositionen desselben Szenepunktes kann die 3D-Position des Punktes bestimmt werden. Damit die Szene aus zwei Kamerabilder rekonstruiert werden kann, müssen die zusammengehörigen Bildpunkte bestimmt werden.

Beschreibung

Im Rahmen dieser Belegarbeit wurde ein Software entwicklt, die eine Stereorekontruktion durchführt. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Bestimmung der zusammengehörigen Bildpunkte. Für die Korrepondenzanalyse wurden zwei Graph-Cut basierte Ansätze implementiert. Das war zum Einen der Algorithmus von S. Roy und I. Cox aus [RC98] und zum Anderen der von Y. Boykov, O. Veksler und R. Zabih aus [BVZ01].

Ergebnisse

Linkes Eingabebild - Tuskuba-Szene [SS07]
Tuskuba left
Ground-Truth Tuskuba-Szene
Ground-Truth
BVZ-Verfahren, Potts Modell
Disparity Map BVZ, Potts Model
BVZ-Verfahren, Ramp-Modell
Disparity Map BVZ, Ramp-Model
RC-Verfahren
Disparity Map RC
Linkes Eingabebild - Teddy-Szene [SS07]
Teddy left
Ground-Truth Teddy-Szene
Ground-Truth
BVZ-Verfahren, Ramp Modell
Disparity Map BVZ, Ramp-Model
BVZ-Verfahren, Potts Modell
Disparity Map BVZ, Potts Model
Linkes Eingabebild - Kopf
Kopf
Disparitätskarte, RC-Verfahren
Disparity Map RC
3D Rekonstruktion
3D RC
Linkes Eingabebild - Bücher
Books
Disparitätskarte, BVZ-Verfahren
Disparity Map BVZ
3D Rekonstruktion
3D RC

Ausblick

Um die Qualität der Disparitätskarten weiter zu Verbessern könnte man die Eingabebilder vorsegmentieren und die Disparitätsbereiche für die Segmente individuell vorgeben.

Download

Literatur

  • [RC98] ROY, Sébastien ; COX, Ingemar J.: A Maximum-Flow Formulation of the N-Camera Stereo Correspondence Problem. In: ICCV ’98: Proceedings of the Sixth International Conference on Computer Vision. Washington, DC, USA : IEEE Computer Society, 1998. – ISBN 81–7319–221–9, S. 492
  • [BVZ01] BOYKOV, Yuri ; VEKSLER, Olga ; ZABIH, Ramin: Fast Approximate Energy Minimization via Graph Cuts. In: IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. 23 (2001), Nr. 11, S. 1222– 1239. – ISSN 0162–8828
  • [SS07] SCHRSTEIN, Daniel ; SZELISKI, Richard: Middlebury Stereo Vision Page. http: //vision.middlebury.edu/stereo/: Middlebury College, Microsoft Research, National Science Foundation, August 29 2007
Stand: 28.1.2010, 8:17 Uhr
Autor: Corina Weissbach