ВОССТАНОВЛЕНИЕ ФОРМЫ ТРЕХМЕРНОГО ОБЪЕКТА ПО ДВУХМЕРНЫМ ИЗОБРАЖЕНИЯМ

Предложен новый метод восстановления формы объекта по изображениям, основанный на томографическом подходе в обработке сигналов. В большинстве существующих методов решения этой задачи требуется либо активный характер системы наблюдения, в которой, помимо регистрации изображений, осуществляется специальная подсветка объекта, либо выявление на изображениях соответственных точек в случае восстановления формы по стереоизображениям, иногда тоже с подсветкой. В предложенном методе ни того, ни другого не требуется. Вместо этого на каждой плоскости изображения достаточно выделить область, занятую непосредственно изображением объекта. Необходимо также знать положение плоскостей изображений. Метод состоит в следующем. Будем полагать, что известна контролируемая область пространства, в которой находится объект. Разобьем ее на множество маленьких объемов -элементов разрешения – и пронумеруем их. Используем описание контролируемой области пространства в виде вектора-оригинала, число компонент которого равно числу элементов разрешения в контролируемой области пространства, а значение каждой компоненты равно единице, если элемент разрешения с номером этой компоненты лежит в теле объекта, и равно нулю, если не лежит. Очевидно, что, зная такой вектор, достаточно просто построить трехмерный объект, составив его из тех элементов разрешения, номера которых равны номерам единичных элементов вектора-оригинала. Таким образом, главным этапом решения задачи является восстановление вектора-оригинала по его отображению. Решается задача с помощью алгебры логики. Отображение формируется по бинарным изображениям. Получены логические выражения, позволяющие восстановить вектор-оригинал, проведено компьютерное моделирование реализации метода, в результате чего получается форма объекта в виде совокупности составляющих его элементов разрешения, что дает возможность «рассматривать» восстановленный объект в любых ракурсах.

 1.      Аленин В.А. Трехмерная реконструкция объектов из последовательности изображений // Молодой ученый. 2011. № 3-1. С. 33-35.

2.      Meadows D.M., Johnson W.O., Allen J.B.Generation of surface contours by moire patterns // Applied Optics. 1970. V. 9. N4. P. 942-947. doi: 10.1364/ao.9.000942 

3.      Asundi A., Yung K.U. Phase shifting and logical moire // Journal of the Optical Society of America A. 1991. V. 8. N10. P. 1591-1600. doi: 10.1364/josaa.8.001591 

4.      Котляр В.В., Залялов О.К. Итеративный алгоритм восстановления трехмерной формы объекта // Компьютерная оптика. 1996. Т. 16. С. 71-74.

5.      Щекин С.Б. Восстановление формы трехмерных объектов методами структурированного освещения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2007. № 43. С. 301-307.

6.      Волкович А.Н., Жук Д.В., Тузиков А.В. Восстановление трехмерных моделей объектов по стереоизображениям с учетом распараллеливания // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2008. № 58. С. 3-10.

7.      Schartstein D., Szeliski R. A taxonomy and evaluation of dense two-frame stereo correspondence algorithms // International Journal of Computer Vision. 2002. V. 47. N1-3. P. 7-42.

8.      Афанасьева А.Е., Игнатенко А.В. Способы реализации механизма скользящего стерео-курсора в реальном времени // Новые информационные технологии в автоматизированных системах. 2013. № 16. С. 25-30.

9.      Тупицын И.В. Реконструкция трехмерной модели объекта на основе стереопары при решении задач 3Dмоделирования // Вестник СибГАУ. 2011. № 3 (36). С. 88-92.

10.   Свешникова Н.В., Юрин Д.В. Восстановление трехмерных сцен с помощью методов факторизации: принцип работы и оценка погрешностей // Труды IIнаучной конференции СИМ'2005. Москва, 2005. С. 207-222.

11.   Коротаев В.В., Джамийков Т.С., Нгуен Х.В., Ярышев С.Н. Метод определения пространственных координат в активной стереоскопической системе // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. № 6 (94). С. 48-53.

12.   Самойленко М.В. Обработка сигналов в задачах локационных измерений и оценивания. М.: Спектр,2016. 260 с.

13.   Самойленко В.И., Пузырев В.А., Грубрин И.В. Техническая кибернетика: Учеб. пособие. М.: МАИ,1994. 280 с.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License