Προγραμματισμός και αξιολόγηση μεθόδων
διεικονικής πυκνής συνταύτισης

Γεωργούσης, Σταύρος; Georgousis, Stavros

dc.contributor.author	Γεωργούσης, Σταύρος	el
dc.contributor.author	Georgousis, Stavros	en
dc.date.accessioned	2016-07-01T10:47:21Z
dc.date.available	2016-07-01T10:47:21Z
dc.date.issued	2016-07-01
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42933
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.11560
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Πυκνή συνταύτιση	el
dc.subject	Χάρτης παράλλαξης	el
dc.subject	Υποψηφιδική ακρίβεια	el
dc.subject	Νέφος σημείων	el
dc.subject	Επιπολικές εικόνες	el
dc.subject	Subpixel accuracy	en
dc.subject	Disparity map	en
dc.subject	Dense matching	en
dc.subject	Point cloud	en
dc.subject	Epipolar images	en
dc.title	Προγραμματισμός και αξιολόγηση μεθόδων διεικονικής πυκνής συνταύτισης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.secondaryTitle	Implementation and Evaluation of Algorithms for Dense Stereo Matching	en
heal.classification	Photogrammetry	en
heal.classification	Computer vision	en
heal.classification	Φωτογραμμετρία	el
heal.classification	Αντίληψη και όραση υπολογιστών	el
heal.classificationURI	http://skos.um.es/unescothes/C02980
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85029549
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/3d45aafccf6809ad356fb62c8abb5f1a03506430
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/12c1c913dbe758d67c4c509a6768bdbc7905830c
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-03-16
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία προγραμματίστηκαν και αξιολογήθηκαν αλγόριθμοι πυκνής διεικονικής συνταύτισης. Από την εφαρμογή των αλγορίθμων προέκυψαν χάρτες ψηφιακής παράλλαξης, και από αυτούς πραγματοποιήθηκε η τρισδιάστατη ανακατασκευή νέφους σημείων. Οι αλγόριθμοι που υλοποιήθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν αφορούσαν διάφορες συναρτήσεις κόστους συνταύτισης καθώς και αλγορίθμους συσσωμάτωσης του κόστους συνταύτισης. Οι συναρτήσεις κόστους συνταύτισης που χρησιμοποιήθηκαν είναι οι Απόλυτες Διαφορές, τα Τετράγωνα των Διαφορών, ο Κανονικοποιημένος Συντελεστής Συσχέτισης, ο Μετασχηματισμός Rank, καθώς και τέσσερις παραλλαγές του Μετασχηματισμού Census. Επιπλέον, οι αλγόριθμοι συσσωμάτωσης που χρησιμοποιήθηκαν περιλαμβάνουν τον απλό αλγόριθμο συσσωμάτωσης με σταθερό τετράγωνικό παράθυρο εφαρμογής, καθώς και δύο παραλλαγές αλγορίθμων συσσωμάτωσης με παράθυρο εφαρμογής μεταβλητού σχήματος. Επίσης χρησιμοποιήθηκε μία μέθοδος σύνολης συνταύτισης graph cuts, η οποία βασίζεται στα Μαρκοβιανά Τυχαία Πεδία, της οποίας ο πηγαίος κώδικας είναι ελεύθερος για χρήση ερευνητικού περιεχομένου. Αρχικά έγινε η βελτιστοποίηση των παραμέτρων κάθε αλγορίθμου με την δοκιμή μεγάλου εύρους τιμών σε 15 ζεύγη της πλατφόρμας αξιολόγησης αλγορίθμων συνταύτισης στερεοσκοπικών εικόνων του Middlebury College. Στη συνέχεια, μετά την εύρεση των βέλτιστων τιμών των παραμέτρων έγινε η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των αλγορίθμων με βάση τους διαθέσιμους αληθείς χάρτες ψηφιακής παράλλαξης. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε σύγκριση των αποτελεσμάτων των αλγορίθμων συσσωμάτωσης του κόστους συνταύτισης μεταξύ τους, καθώς και με τα αποτελέσματα της σύνολης μεθόδου συνταύτισης. Ακόμα, έγινε σύγκριση δύο συναρτήσεων κόστους συνταύτισης σε εικόνες διαφορετικού φωτισμού, στο πλαίσιο διαφορετικών αλγορίθμων συσσωμάτωσής του, καθώς και μεθόδους συνταύτισης. Τέλος, έγινε τρισδιάστατη ανακατασκευή για όλους του αλγορίθμους, από τους χάρτες ψηφιακής παράλλαξης, αλλά και μετά από βελτίωση των χαρτών ψηφιακής παράλλαξης μέσω ελέγχου αμφίδρομης συμβατότητας. Σε αυτό το σημείο επισημαίνεται ότι αξιολόγηση που πραγματοποιήθηκε για τους αλγορίθμους που εξετάστηκαν στην παρούσα εργασία έκρινε την υποψηφιδική ακρίβεια των αποτελεσμάτων των αλγορίθμων. Η σύνταξη του κώδικα των παραπάνω διαδικασιών έγινε σε γλώσσα προγραμματισμού C++, ενώ για την υλοποίηση των αλγορίθμων χρησιμοποιήθηκε η βιβλιοθήκη OpenCV.	el
heal.abstract	In this Diploma Thesis, several stereo pair dense matching algorithms have been implemented and evaluated. The application of those algorithms has led to the creation of disparity maps and through them, the reconstruction of 3D point clouds was performed. The algorithms that were implemented and used involved several matching cost functions as well as cost aggregation algorithms. The cost functions that were used were the Absolute Differences (AD), the Squared Differences (SD), the Normalized Cross Correlation (NCC), the Rank transform and four variations of the Census transform. Additionally, the cost aggregation algorithms that were used include the simple aggregation algorithm that uses constant square support window, as well as two variations of cross-based aggregation algorithms that use variable shaped support windows. Moreover, a global matching method (graph cuts) was used, that is based on Markov Random Fields, and the source code of which is free for scientific purposes. Initially, the tuning of the algorithms’ parameters was performed by trying a wide range of values at 15 image pairs from the stereo matching evaluation dataset of Middlebury College. Next, after the best parameters for each algorithms were found, the evaluation of the results was performed using the provided ground truth disparity maps as a base for comparison. Additionally, a comparison was performed between the different cost aggregation algorithms as well as with the results of the global matching method. A comparison was also performed between two cost functions for stereo pairs with different illumination conditions in the context of different cost aggregation algorithms and matching methods. Finally, the 3D reconstruction was done for all the algorithms using the disparity maps, as well as after refining the disparity maps through left-right consistency check. At this point it is noted that the evaluation of the examined algorithms evaluated the sub-pixel accuracy of their results. The code for the procedures was written in the programming language C++, while the OpenCV library was used for the implementation.	en
heal.advisorName	Δουλάμης, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Καρράς, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Δουλάμης, Αναστάσιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Φωτογραμμετρίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	194 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true