Zvýšení kvality 3D rekonstrukce využitím předpokladů o scéně

Mgr. Radka Pospíšilová

Advanced ('rigorózní') thesis

Zvýšení kvality 3D rekonstrukce využitím předpokladů o scéně (in czech)

Abstract:

Práce se zabývá možnostmi zvýšení kvality 3D modelů vytvořených automaticky ze sady fotografií. Konkrétně se zaměřuje na lidmi vytvořené scény a na hledání a opravu chyb, nejednoznačností a mezer v rekonstruovaném objektu. Častou příčinou těchto problémů je tzv. okluze, což je překrytí vzdálenějších částí povrchu bližšími objekty, ke kterému dojde při pořizování fotografií. Způsobuje to celou řadu problémů: při rekonstrukci se vytváří falešné hrany a rohy, zvyšuje se chybovost celého výsledku. Dále pak znemožňuje spočítat povrchy některých částí scény, takže jsou ve finálním 3D objektu mezery. Většina existujících systémů nahradí mezery jednoduše interpolací, což ale je velmi nepřesné řešení, a to obzvláště u členitějších scén. Vyvinuli jsme metodu která detekuje a doplňuje chybějící části povrchu objektu, k tomu využívá některé obecné předpoklady o geometrii scény. Pomocí nich je pak možné nejednoznačně rekonstruovatelné plochy dosadit na své přesné místo a také doplňit zcela chybějící části objektů. Mezi nejužitečnější předpoklady patří to, že se jedná o částečně planární scénu, dále pak naváznost ploch a často se vyskytující rovnoběžnost či kolmost ploch a hran.

Abstract:

We focus on the quality improvement of the 3D reconstruction of the man-made environments where the scene is created from set of images. We show the possibilities of full automatic completion of the gaps in 3D model, which was caused by occlusion. An occlusion is a covering of far surfaces by the closer ones and it causes problems in most scene reconstruction systems; it creates many false edges or corners, makes the reconstruction process more erroneous and creates holes in the 3D models, so the result of the reconstruction is visually unsatisfactory. Most known applications fill these gaps only by interpolation, but it gives very bad results, especially on indented objects. We propose a method for the occluded surfaces detection and completion where some generic assumptions about the scene geometry are employed to reduce the ambiguity of the 3D reconstruction and for the occlusion recovery. Such assumptions are continuity of surfaces, piecewise planar scene or frequent parallelism and orthogonality between planes and lines.

Keywords

3D reconstruction, plane detection, occlusion, 3D rekonstrukce, detekce ploch, okluze

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 11. 2008

Thesis defence

• Date of defence: 5. 12. 2008
• Supervisor: prof. Ing. Ivo Serba, CSc.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Advanced ('rigorózní řízení') programme / field:
Informatics / Informatics