Проблеми сучасних методів тривимірної фотограметрії

Автор(и)

  • Артем Тарновський Вінницький національний технічний університет, Вінниця
  • Сергій Захарченко Вінницький національний технічний університет, Вінниця
  • Микола Тарновський Вінницький національний технічний університет, Вінниця

DOI:

https://doi.org/10.31649/1999-9941-2024-60-2-31-41

Ключові слова:

фотограмметрія, 3-D модель, масштабно-інваріантне перетворення ознак, SIFT алгоритм, ключові точки зображення, нейромережа

Анотація

Анотація. Технології тривимірної фотограмметрії, що є одним зі способів отримання комп’ютерних 3D- моделей об’єктів, має широкий спектр наукових та практичних застосувань у виробництві, будівництві, архітектурі, геодезі та медицині. Основні проблеми застосування фотограмметричних методів пов’язані з їх високою трудомісткістю. У роботі розглянуто основи фотограмметричного способу отримання тривимірних моделей об’єктів, проаналізовані його основні недоліки та обмеження, що пов’язані з необхідністю пошуку ключових елементів на багатьох зображеннях об’єкта, отриманих з різних ракурсів, та подальшого їх співставлення. Одним з найефективніших методів порівняння зображень, що може бути використаний при фотограмметричній обробці для визначення ключових елементів на зображеннях об’єкта, є алгоритм масштабно-інваріантного перетворення ознак SIFT. Проаналізовано основні етапи реалізації даного алгоритму та проведено огляд кількох його модифікацій, що забезпечують підвищення продуктивності за рахунок вилучення надлишкових ключових точок та зменшення розмірності дескрипторів, що використовуються для виділення кожної ключової точки серед інших. Подальше збільшення продуктивності та зменшення похибок при створенні 3-D моделі може бути досягнене за рахунок вилучення на попередньому етапі кадрів або знімків із зображеннями, які не містять спільних ознак через різку зміну кута зйомки або особливості самого об’єкта. Для реалізації цього завдання запропоновано використати нейромережу, яка аналізуватиме схожість між кожними двома послідовними знімками, попередньо перетвореними у бінарне зображення. Вилучення згаданих знімків не лише дозволить не витрачати час на пошук ключових точок на зображенні об’єкта, а й зменшить імовірність отримання помилкових співпадінь між ключовими точками різних його зображень.

 

Біографії авторів

Артем Тарновський, Вінницький національний технічний університет, Вінниця

аспірант кафедри обчислювальної техніки
Вінницький національний технічний університет

Сергій Захарченко, Вінницький національний технічний університет, Вінниця

к.т.н, професор
професор кафедри обчислювальної техніки
Вінницький національний технічний університет

Микола Тарновський, Вінницький національний технічний університет, Вінниця

доцент кафедри обчислювальної техніки
Вінницький національний технічний університет

Посилання

Abdel-Hakim A. E. and Farag, A. A. (2006) CSIFT: A SIFT Descriptor with Color Invariant Characteristics, IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR'06) (pp. 1978-1983), New York, NY, USA, doi: 10.1109/CVPR.2006.95.

Caolan P., Farzad R., Diptangshu P., Hannah Th., Nigel Cl. A (2023) Framework for Realistic Vir-tual Representation for Immersive Training Environments. In Proceedings Of The 23rd International Conference On Construction Applications Of Virtual Reality (pp. 274-287). Florence, Italy: University of Florence.

Gosling Th. Recommended Computer Workstation For Agisoft Metashape (2023). Retrieved from https://www.workstationspecialist.com/recommended-computer-workstation-for-agisoft-metashape/.

Hossein-Nejad Z., Agahi H. and Mahmoodzadeh A. (2021) Image matching based on the adaptive redundant keypoint elimination method in the SIFT algorithm. Theoretical Advances, vol.24, 669–683.

Kotlyk S., Romanyuk O., Sokolova O., Kotlyk D. (2022) Development of affordable technology for creating 3D computer models based on photogrammetry. Part I. Automation of techno-logical and business processes, 14 (2), 37-50.

Lowe D.G. (1999) Object recognition from local scale-invariant features. In Proceedings of the Seventh IEEE International Conference on Computer Vision (pp. 1150 - 1157). Kerkyra, Greece.

Lowe D.G. (2004) Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints. International Jour-nal of Computer Vision 60, 91–110.

Mikolajczyk K. and Schmid, C. (2005) A performance evaluation of local descriptors, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 27 (10), 1615-1630, doi: 10.1109/TPAMI.2005.188.

Misra S., Li H., He J. (2019). Machine Learning for Subsurface Characterization. Gulf Profes-sional Publishing.

Morel Jean-Michel and Yu Guoshen. (2009). ASIFT: a new framework for fully affine invariant image comparison. SIAM Journal on Imaging Sciences, 2 (2), 438-469.

Nebel S, Beege M, Schneider S and Rey GD (2020) A Review of Photogrammetry and Photoreal-istic 3D Models in Education From a Psychological Perspective. Front. Educ. vol.5, 1–15.

Olagoke A.S., Ibrahiman H., Teoh S.S. (2020) Literature survey on multi-camera system and its application. IEEE Access, 8, 172892-172922.

Pavlov S. V., Romanyuk S. O., Nechiporuk M. L. (2018) Adaptive determination of diffuse and specular components of color for the rendering of face images when planning plastic sur-gery. Scientific Journal "ScienceRise", 49 (8), 2018, 24-28.

Romaniuk S. O., Pavlov S. V., Titova N. V. and Koval L. G. (2022) Using graphic 3D images of faces for express diagnosis and construction of biomedical devices. Optoelectronic In-formation-Power Technologies, 42 (2), 12–20.

Scholtens A. (2023) Capturing Reality in the Fascinating World of Photogrammetry. Sas155

Tan X. and Triggs B. (2010) Enhanced local texture feature sets for face recognition under diffi-cult lighting conditions. IEEE Trans Image Process, 19 (6), 1635-1650.

Tang L., Ma S., Ma X., You H. (2022) Research on Image Matching of Improved SIFT Algorithm Based on Stability Factor and Feature Descriptor Simplification. Applied Sciences, 12 (17), 8448 - 8466.

Zmejevskis L. PC For Photogrammetry – What Hardware Do You Need? (2022) Retrieved from https://www.pix-pro.com/blog/photogrammetry-pc.

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 16

Опубліковано

2024-10-10

Як цитувати

[1]
А. . Тарновський, С. . Захарченко, і М. . Тарновський, «Проблеми сучасних методів тривимірної фотограметрії», ІТКІ, вип. 60, вип. 2, с. 31–41, Жов 2024.

Номер

Розділ

Інформаційні технології та теорія кодування

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають