Προγραμματισμός και αξιολόγηση φωτοτριγωνισμού με αυτοβαθμονόμηση σε εικόνες άγνωστης διάταξης

Κακογιάννου, Μαρία; Kakogiannou, Maria

dc.contributor.author	Κακογιάννου, Μαρία	el
dc.contributor.author	Kakogiannou, Maria	en
dc.date.accessioned	2018-01-08T11:29:41Z
dc.date.available	2018-01-08T11:29:41Z
dc.date.issued	2018-01-08
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46182
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14736
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Επεξεργασία Εικόνας	el
dc.subject	Αυτοβαθμονόμηση	el
dc.subject	Φωτοτριγωνισμός	el
dc.subject	Φωτογραμμετρία	el
dc.subject	Συνόρθωση Δέσμης	el
dc.subject	Unordered Block Adjustment	el
dc.subject	Bundle Adjustment	el
dc.subject	Image Processing	en
dc.subject	Self Calibration	en
dc.subject	Photogrammetry	en
dc.title	Προγραμματισμός και αξιολόγηση φωτοτριγωνισμού με αυτοβαθμονόμηση σε εικόνες άγνωστης διάταξης	el
dc.title	Development and Evalution of Automatic Self-Calibrating bundle block adjustment of unordered images sequenses	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	ΦΩΤΟΓΡΑΜΜΕΤΡΙΑ	el
heal.classification	Photogrammetry	en
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/3d45aafccf6809ad356fb62c8abb5f1a03506430
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-10-20
heal.abstract	Due to the groundbreaking research in the field of Computer Vision, in the field of Digital Photogrammetry there is an effort towards the full automation of photogrammetric processes. In this framework, main idea of this Diploma Thesis is the way to utilize the providing algorithms, computational techniques and concepts which make faster and easier implementations feasible. Main subject of this Thesis is the development and evaluation of fully automatic self-calibrating bundle adjustment in sets of unordered images. In more detail, based on sets of successive overlapping images, the implemented algorithm is capable of automatically estimating the orientation parameters of all images in some arbitrary system, the camera parameters (interior orientation) and the3D coordinates of reconstructed points in this system. In order, to achieve the main purpose of this Thesis, corresponding interest points are initially detected on every image pair with the SIFT point operator. The invalid correspondences are rejected by the LMS (Least Mean Squares) algorithm in combination with the Fundamental matrix, from which the camera focal length is linearly determined. As a result, the program proceeds to the calculation per image pair of approximate values, which are needed for the final multi-image bundle adjustment. This is achieved at first by using linear algorithms (decomposition of essential matrix) and subsequently by using the coplanarity condition. All points that are common to pairs are then transferred to all images involved. Finally the initial approximations for all unknown parameters are expressed in common system. The process concludes with the final bundle adjustment of all images. The described procedures have been programmed in the Matlab environment; codes available on the Internet have also been incorporated. The implemented algorithm has been applied to actual image sequences of various objects and evaluated against results from commercial software. Taking into account t certain inherent limitations of the algorithm implemented in this Thesis, its performance may be regarded as quite satisfactory.	en
heal.abstract	Με αφορμή την ταχέως αναπτυσσόμενη έρευνα στο πεδίο της Όρασης Υπολογιστών, στο πεδίο της Ψηφιακής Φωτογραμμετρίας γίνεται προσπάθεια για την πλήρη αυτοματοποίηση όλο και περισσότερων φωτογραμμετρικών διαδικασιών. Η ιδέα εκπόνησης αυτής της διπλωματικής εργασίας εντάσσεται στο πλαίσιο αξιοποίησης των αλγορίθμων, υπολογιστικών τεχνικών και εννοιών και εννοιών που βοηθούν στην ταχύτερη και ευκολότερη υλοποίηση των αυτοματισμών. Η παρούσα εργασία αφορά τον προγραμματισμό και αξιολόγηση μίας πλήρως αυτοματοποιημένης διαδικασίας φωτοτριγωνισμού σε μπλοκ εικόνων άγνωστης διάταξης με τη μέθοδο της δέσμης με αυτοβαθμονόμηση (unordered self-calibrating bundle adjustment). Πιο συγκεκριμένα με μόνα δεδομένα ένα μπλοκ επικαλυπτόμενων εικόνων ζητείται να υπολογιστούν οι παράμετροι προσανατολισμού των εικόνων σε αυθαίρετο σύστημα , μαζί με τα στοιχεία του εσωτερικού προσανατολισμού της (κοινής) μηχανής, καθώς και οι συντεταγμένες των σημείων σύνδεσης στο σύστημα αυτό. Για να υλοποιηθεί επιτυχώς η προαναφερθείσα διαδικασία πραγματοποιείται αρχικά ο πλήρης εντοπισμός ομόλογων χαρακτηριστικών σημείων σε όλες τις εικόνες ανά δυο με τον αλγόριθμο SIFT (Scale Invariant Feature Transform). οι ομολογίες που δεν είναι έγκυρες απορρίπτονται από τον αλγόριθμο εντοπισμού χονδροειδών σφαλμάτων LMS (Least Mean Squares), και αξιοποιώντας τον επιπολικό πίνακα προκύπτουν προσεγγιστικές τιμές για την σταθερά της μηχανής c. Με τη χρήση γραμμικών αλγορίθμων (δεσμευμένος επιπολικός πίνακας) προκύπτουν προσεγγιστικές τιμές για τις παραμέτρους των ζευγών που χρειάζονται για την γενική επίλυση της δέσμης και εν συνεχεία συνορθώνονται με τη συνθήκη συνεπιπεδότητας. Τέλος, αναζητούνται και μεταφέρονται όλα τα χαρακτηριστικά σημεία που έχουν εντοπιστεί σε όλες τις εικόνες και στη συνέχεια οι αρχικές προσεγγίσεις των αγνώστων παραμέτρων εκφράζονται σε ενιαίο σύστημα. Οι κώδικες συντάχτηκαν στο προγραμματιστικό περιβάλλον Matlab, στους οποίους ενσωματώθηκαν κώδικες που διατίθενται ελεύθερα στο διαδίκτυο. Εφαρμόστηκαν αρχικά σε προσομοιωμένα δεδομένα και εν συνέχεια σε πραγματικές εικόνες, και κατόπιν τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με σύγχρονα λογισμικά, και αξιολογήθηκαν εντός της εργασίας.	el
heal.advisorName	Καρράς, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Καράντζαλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Δουλάμης, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Φωτογραμμετρίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	122 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true