Mis on fotomeetriline stereo?

Arvutigraafikas ja täpsemalt arvutinägemisrakendustes on fotomeetriline stereo protsess, millega luuakse kolmemõõtmeline (3D) mudel või kahemõõtmelise (2D) kujutise esitus selle põhjal, kuidas pildil olevad objektid peegelduvad või murduvad. valgus. Kui objektile rakendatakse fotomeetrilist stereoalgoritmi, peab analüüsimiseks olema saadaval rohkem kui üks lähtekujutis. Iga kasutatava lähtekujutise puhul peaks objekt üldiselt olema staatilises asendis, samal ajal kui valgusallikat liigutatakse, et paljastada objekti pinna erinevad aspektid. Fotomeetrilise stereopildistamise lihtsad meetodid peavad teadma tulede asukohta objekti suhtes ja need toimivad kõige paremini siis, kui objekt on valmistatud ühest materjalist, nii et heledusi ja varje saab prognoositavalt mõõta. Palju arenenumad algoritmid ja tehnikad ei nõua nii palju etteteavet ja võivad osaliselt takistatud kujutise valmimiseks teha mitmeid eeldusi või isegi interpoleerida pindu.

Fotomeetrilise stereo põhikontseptsioon hõlmab objektist mitme pildi tegemist, kusjuures iga pildi valgusallikas liigub objekti ümber, samal ajal kui objekt jääb samasse asukohta. Mõõtes täpselt, kuidas varjud ja heledused igal pildil objekti pinnale langevad, saab arvutada pinnanormaalid – pinna näoga suuna. Pärast teabe kogumist objekti mõõdetavate alade normaalide kohta 2D kujutiste seerias saab konstrueerida objekti 3D mudeli.

Sellised tegurid nagu varjude sügavus ja esiletõstmise intensiivsus aitavad määrata pinna topograafia erinevat kõrgust. Läikiva pinnaga objekte on fotomeetrilise stereoga kõige lihtsam mõõta, samas kui objektid, mis on valmistatud peenemate varjudega materjalist, näiteks pehmest kangast, võivad olla keerulisemad. Väga peegeldava pinnaga objekt (nt poleeritud kroom) võib ilma korraliku pildi reguleerimiseta tekitada probleeme, kuna peegeldused võivad anda valesid tulemusi. Algoritmid töötavad kõige paremini siis, kui on ainult üks valgusallikas ja projitseeritud varje pole, erinevalt alavalgust, mitmest valgusallikast või valgusest, mis paistab läbi akna või muu ava.

Fotomeetrilisi stereotehnikaid kasutatakse mitmel viisil. Reaalajas arvutinägemise töötlemisel saab seda kasutada objektide sügavuse määramiseks stseenis. Seda saab kasutada ka fotodel olevate objektide täpsete 3D-mudelite loomiseks ajaloolistel, arhiivi- või analüütilistel eesmärkidel.