Анализ фотографифческого и видео-изображения на предмет реконструкции пространственной сцены решает задачу моделирования виртуальной камеры,параметры и поведение которой повторяет историю камеры реальной.
Изображение объемной сцены на матрице фотокамеры описывается простыми геометрическими законами перспективной проекции.
Существует несколько технических способов решения обратной задачи воссоздания трехмерной сцены по ее плоской проекци:
- матричное преобразование;
- метод архитектора;
- трекинг динамичного изображения;
Матричное преобразование и метод архитектора сводятся к анализу проекций рукотворных геометрических фигур.
Трекинг динамичного изображения извлекает из движущегося изображения гипотетические полигоны, основываясь на положении выраженных точек проекции относительно центра изображения и их ускорения.
Продвинутые программы трекинга весьма эффективны, но имеют следующие "недостатки":
- существует порог разборчивости изображения обусловленный его качеством;
- необходимо маскировать все движущиеся относительно "земли" объекты сцены;
- требуется доскональное изучение сложного интерфейса и опыт использования;
- высокая стоимость.
Для точной реализации всех методов существует одно до конца неустранимое препятствие - оптические искажения фотокамеры.
Кроме того, практика эксперта показывает, что в исследуемых видеоматериалах не часто встречаются заведомо геометрически правильные объекты, опираясь на которые можно достоверно воссоздать виртуальную камеру.
Все выше перечисленные тезисы привели нас к выводу, что воссоздание достоверной трехмерной сцены по проекции реального изображения есть процесс итерационный, подразумевающий наличие нескольких разнородных инструментов используемых в процессе решения данной задачи..
Ограничения в использовании утилит заключаются в :
отсутствии на изображении линейных объектов;
невозможности идентификации границ прямоугольных объектов;
невозможности устранить искажения изображения.
Ниже приведены основные виды искажений и краткие рекомендации по их устранению с целю минимизировать погрешности в измерениях.
ПЕРСПЕКТИВА
Величина погрешности, возникающей в процессе измерений перспективного изображения напрямую зависит от трех параметров:
Угла наклона оптической оси к плоскости «земли»
Фокусного расстояния объектива камеры
Удаленности точки измерения от объектива камеры.
Не следует проводить измерения очень близко к линии горизонта.
РЕЛЬЕФ
Отличный от плоскости рельеф поверхности может существенно увеличить погрешность.
Для минимизации такого рода погрешности рекомендуется производить привязку к плоскости в вероятной зоне измерений.
ДИСТОРСИЯ
Дисторсия зависит от фокусного расстояния, например, при малом фокусном расстоянии она большая и, как правило, бочкообразная. При увеличении фокусного расстояния она уменьшается и даже может стать подушкообразной.
Photoshop Elements Camera Raw 6.7 for PSE, Premiere Elements Camera Raw 6.7 for PRE , DxO Optics Pro, PTLens,Lens Distorsion Corrector...
КАЧЕСТВО
Величина погрешности, возникающая в процессе измерений зависит от его качества, которое в свою очередь обусловлено:
Условиями съемки
Степенью сжатия графической информации
Разрешением изображения
Увеличение разрешения изображения различными методами интерполяции с последующей фильтрацией, может привести к улучшению его качества.