Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Ορισµός του Προβλήµατος Ευθυγράµµιση : Εύρεση ενός γεωµετρικού µετασχηµατισµού που ϕέρνει κοντά δύο τρισδιάσ

Σχετικά έγγραφα
Τεχνικές Μείωσης Διαστάσεων. Ειδικά θέματα ψηφιακής επεξεργασίας σήματος και εικόνας Σ. Φωτόπουλος- Α. Μακεδόνας

Εισαγωγή στον Προγραµµατισµό. Ανάλυση (ή Επιστηµονικοί8 Υπολογισµοί)

Αριθµητική Γραµµική ΑλγεβραΚεφάλαιο 4. Αριθµητικός Υπολογισµός Ιδιοτιµών 2 Απριλίου και2015 Ιδιοδιανυσµάτων 1 / 50

Μέθοδοι Μηχανών Μάθησης για Ευφυή Αναγνώριση και ιάγνωση Ιατρικών εδοµένων

Στατιστική περιγραφή τουπεδίουβαρύτητας

Αριθµητική Ανάλυση 1 εκεµβρίου / 43

4.3. Γραµµικοί ταξινοµητές

α) Κύκλος από δύο δοσµένα σηµεία Α, Β. Το ένα από τα δύο σηµεία ορίζεται ως κέντρο αν το επιλέξουµε πρώτο. β) Κύκλος από δοσµένο σηµείο και δοσµένο ευ

Ηδηµιουργία του στερεοσκοπικού µοντέλου περιλαµβάνει:

Επιστηµονικοί Υπολογισµοί (Αρ. Γρ. Αλγεβρα)Επαναληπτικές µέθοδοι και 31 Μαρτίου Ηµι-Επαναληπτικές Μέθοδο / 17

5/3/2010. A. Στη δηµιουργία του στερεοσκοπικού µοντέλουέ B. Στη συσχέτισή του µε το γεωδαιτικό σύστηµα

Διπλωματική Εργασία: «Συγκριτική Μελέτη Μηχανισμών Εκτίμησης Ελλιπούς Πληροφορίας σε Ασύρματα Δίκτυα Αισθητήρων»

Αξιολόγηση Ευριστικών Αλγορίθµων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΕΥΡΕΣΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΩΝ Ι ΙΟΤΙΜΩΝ. 4.1 Γραµµικοί µετασχηµατισµοί-ιδιοτιµές-ιδιοδιανύσµατα

Ασκήσεις. Κεφάλαιο 6. a = a 0 + x 1 b 1 + x 2 b 2 + x 3 b 3, όπου b i = a i a 0, i = 1, 2, 3, P 2 = {(x, y, z) R 3 : x 2y + 3z = 2}.

EΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΗΜΑΤΩΝ Γραµµική Εκτίµηση Τυχαίων Σηµάτων

Αριθµητική Ανάλυση. 27 Οκτωβρίου Αριθµητική Ανάλυση 27 Οκτωβρίου / 72

Στην ουσία η Φωτογραµµετρία: Χ, Υ, Ζ σηµείων Γραµµικό σχέδιο Εικονιστικό προϊόν

R n R 2. x 2. x 1. x: συντεταγµένες του z

Συστήµατα Μη-Γραµµικών Εξισώσεων Μέθοδος Newton-Raphson

Μηχανολογικό Σχέδιο με τη Βοήθεια Υπολογιστή. Αφφινικοί Μετασχηματισμοί Αναπαράσταση Γεωμετρικών Μορφών

Εργασία στο µάθηµα Ανάλυση εδοµένων

(2) Θεωρούµε µοναδιαία διανύσµατα α, β, γ R 3, για τα οποία γνωρίζουµε ότι το διάνυσµα

Εισαγωγή στα Προσαρµοστικά Συστήµατα

Κλασικη ιαφορικη Γεωµετρια

Μορφές προϊόντων (1/3) Πλέγµα τριγώνων (polygon meshes) Εικόνες απόστασης (range images)

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ, Διαλ. 2. Ανωτάτη Σχολή Παιδαγωγικής και Τεχνολογικής Εκπαίδευσης 8/4/2017

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΔΥΟ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ

Προσαρµοστικοί Αλγόριθµοι Υλοποίησης Βέλτιστων Ψηφιακών Φίλτρων: Ο αναδροµικός αλγόριθµος ελάχιστων τετραγώνων (RLS Recursive Least Squares)

Κλασικη ιαφορικη Γεωµετρια

Π Ο Λ Ι Τ Ι Κ Α Κ Α Ι Σ Τ Ρ Α Τ Ι Ω Τ Ι Κ Α Γ Ε Γ Ο Ν Ο Τ Α

προβλήµατος Το φίλτρο Kalman διαφέρει από τα συνηθισµένα προβλήµατα ΜΕΤ σε δύο χαρακτηριστικά: παραµέτρων αγνώστων

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Μετασχηματισμοί Μοντελοποίησης (modeling transformations)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΚΑΙ ΓΡΑΦΙΚΩΝ

Ε ανάληψη. Α ληροφόρητη αναζήτηση

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΟΥ

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα «Γεωχωρικές Τεχνολογίες» Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας. Εισηγητής Αναστάσιος Κεσίδης

Επιστηµονικός Υπολογισµός Ι - Πρώτη εργαστηριακή άσκηση

Επίγειοι σαρωτές Laser - TLS

2η Οµάδα Ασκήσεων. ΑΣΚΗΣΗ 3 (Θεωρία-Αλγόριθµοι-Εφαρµογές)

ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ - Κεφάλαιο 4

Α Ρ Ι Θ Μ Ο Σ : 6.913

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα «Γεωχωρικές Τεχνολογίες» Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας. Εισηγητής Αναστάσιος Κεσίδης

Πιο συγκεκριμένα, η χρήση του MATLAB προσφέρει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα.

Επίλυση Γραµµικών Συστηµάτων

Επίλυση γεωµετρικών περιορισµών σε µικρά µόρια µε αλγεβρικές µεθόδους

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Μάθημα 8 ο. Ανίχνευση Ακμών ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Διοίκηση Επιχειρήσεων ΙΙ Σύνολο- Περιεχόμενο Μαθήματος

Εισαγωγή στον Προγραµµατισµό. Ανάλυση (ή Επιστηµονικοί8 Υπολογισµοί)

Μάθημα 8 ο. Ανίχνευση Ακμών ΤΜΗΥΠ / ΕΕΣΤ 1

Γραµµικοί Ταξινοµητές

Αναλυτική Φωτογραμμετρία

Γ. Κορίλη Αλγόριθµοι ροµολόγησης

ιαµέριση - Partitioning

Γραµµική Αλγεβρα. Ενότητα 7 : Γραµµικοί Μετασχηµατισµοί. Ευστράτιος Γαλλόπουλος Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Χρονοσειρές - Μάθημα 9 Aνάλυση χρονοσειρών και δυναμικά συστήματα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙKΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Ενότητα 2: Οι Θεµελιώδεις Αρχές των Ψηφιακών Εικόνων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΝΕΥΡΩΝΙΚΑ ΙΚΤΥΑ

Heapsort Using Multiple Heaps

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ

Βασική Εφικτή Λύση. Βασική Εφικτή Λύση

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΕΦΟΔΙΑΣΤΙΚΗΣ ΑΛΥΣΙΔΑΣ

Clustering. Αλγόριθµοι Οµαδοποίησης Αντικειµένων

Θεωρία Τελεστών. Ενότητα: Χώροι µε νόρµα - Χώροι Hilbert. Αριστείδης Κατάβολος. Τµήµα Μαθηµατικών

Ημερολόγιο μαθήματος

Μηχανολογικό Σχέδιο με τη Βοήθεια Υπολογιστή. Μοντέλα Περιγραφής Τρισδιάστατων αντικειμένων

Επεξεργασία Ερωτήσεων

Επιστηµονικός Υπολογισµός Ι

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΠΕΡΣΕΦΟΝΗ ΠΟΛΥΧΡΟΝΙΔΟΥ ΤΜΗΜΑ ΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΤΕ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΕΠΙΛΥΣΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ. nn n n

Ο Μετασχηματισμός Ζ. Ανάλυση συστημάτων με το μετασχηματισμό Ζ

Επεξεργασία Ερωτήσεων

ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΚΟΙΝΟΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΑΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ

Μετασχηµατισµοί 2 & 3

Κεφάλαιο 1. Κβαντική Μηχανική ΙΙ - Περιλήψεις, Α. Λαχανάς

g (v + W ) = gv + W gv = 0.

14 η εβδομάδα (27/01/2017) Έγιναν οι ασκήσεις 39, 41 και 42. Έγινε επανάληψη και λύθηκαν ερωτήματα και απορίες.

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Ειδικά θέματα Αλγορίθμων και Δομών Δεδομένων (ΠΛΕ073) Απαντήσεις 1 ου Σετ Ασκήσεων

Μετασχηµατισµοί 2 &3

Κεφάλαιο 1. Κβαντική Μηχανική ΙΙ - Περιλήψεις, Α. Λαχανάς

Μάθημα Επιλογής 8 ου εξαμήνου

Αλγόριθµοι Οπισθοδρόµησης

Περιεχόµενα του µαθήµατος 1. στον προγραµµατισµό 2. Λογικά διαγράµµατα 3. Τα βασικά της FORTRAN 4. Μεταβλητές & παράµετροι 5. οµές επανάληψης 6. οµές

Μέθοδοι Αναπαράστασης Περιοχών

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Ανάλυση αλγορίθμων. Χρόνος εκτέλεσης: Αναμενόμενη περίπτωση. - απαιτεί γνώση της κατανομής εισόδου

Επεξεργασία Ερωτήσεων

ΤΕΙ ΣΕΡΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ «ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΝΕΥΡΩΝΙΚΑ ΔΙΚΤΥΑ» ΔΕ. 11 ΙΟΥΝΙΟΥ 2012

Γραφικά με υπολογιστές. Διδάσκων: Φοίβος Μυλωνάς. Διαλέξεις #11-#12

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ ιδάσκων : Ε. Στεφανόπουλος 12 ιουνιου 2017

Αριθµητική Ανάλυση. Ενότητα 4 Αριθµητικός Υπολογισµός Ιδιοτιµών και Ιδιοδιανυσµάτων. Ν. Μ. Μισυρλής. Τµήµα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών,

ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ

Κατακερματισμός. 4/3/2009 Μ.Χατζόπουλος 1

Ο ΧΩΡΟΣ ΚΑΙ Ο ΧΡΟΝΟΣ

Στο Κεφάλαιο 5 µελετώντας την προβολή του τρισδιάστατου χώρου στο επίπεδο της κάµερας εξετάστηκε

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήµιο Σπουδές στην Πληροφορική. Φαινόµενα πολυπλοκότητας στα Μαθηµατικά και στη Φυσική: ύο όψεις του ίδιου νοµίσµατος;

Transcript:

Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Αλγόριθµοι Ευθυγράµµισης Τρισδιάστατων Αντικειµένων Τµήµα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών 20 Οκτωβρίου 2005

Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Ορισµός του Προβλήµατος Ευθυγράµµιση : Εύρεση ενός γεωµετρικού µετασχηµατισµού που ϕέρνει κοντά δύο τρισδιάστατα αντικείµενα. Εναλλακτικά : Εύρεση ενός γεωµετρικού µετασχηµατισµού που απεικονίζει ένα τρισδιάστατο αντικείµενο σε ένα άλλο. ιαφορετικές αναπαραστάσεις. Περιοριζόµαστε σε Στερεούς µετασχηµατισµούς. Αντικείµενα της ίδιας κλάσης (πρόσωπα).

Εφαρµογές Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Μόλις ϐρεθεί ένας τέτοιος µετασχηµατισµός πολλά προβλήµατα µπορούν να λυθούν χρησιµοποιώντας τις ευθυγραµµισµένες αναπαραστάσεις. Σύγκριση και συνένωση δεδοµένων από διαφορετικές µετρήσεις. Τρισδιάστατη αναγνώριση αντικειµένων. Παρακολούθηση της πόζας αντικειµένων σε πραγµατικό χρόνο. Συγχώνευση δεδοµένων από διαφορετικούς αισθητήρες.

Γενικό Πλαίσιο Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Βασική Λύση Spin Images ICP Depth Images Το πρόβληµα της ευθυγράµµισης αντιµετωπίζεται συνήθως σε δύο στάδια. 1 ηµιουργία αντιστοιχήσεων µεταξύ χαρακτηριστικών των δύο αντικειµένων. 2 Εύρεση του κατάλληλου µετασχηµατισµού που ϑα ϕέρει τα χαρακτηριστικά κοντά µεταξύ τους. Τα χαρακτηριστικά είναι συνήθως σηµεία στην επιφάνεια ενός πολυγωνικού µοντέλου. Αντικείµενο µοντέλο και αντικείµενο σκηνή.

Βασική Λύση Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Βασική Λύση Spin Images ICP Depth Images εδοµένων των αντιστοιχήσεων µεταξύ των σηµείων αναζητούµε ένα στερεό µετασχηµατισµό. Εξι ϐαθµοί ελευθερίας. ύο αντιστοιχήσεις αρκούν. Σφάλµατα στις µετρήσεις. Περισσότερες αντιστοιχήσεις. Λύση ελαχίστων τετραγώνων. ιάφορες µέθοδοι εύρεσης αναλυτικής λύσης.

Βασική Λύση Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Βασική Λύση Spin Images ICP Depth Images εδοµένων των αντιστοιχήσεων µεταξύ των σηµείων αναζητούµε ένα στερεό µετασχηµατισµό. Εξι ϐαθµοί ελευθερίας. ύο αντιστοιχήσεις αρκούν. Σφάλµατα στις µετρήσεις. Περισσότερες αντιστοιχήσεις. Λύση ελαχίστων τετραγώνων. ιάφορες µέθοδοι εύρεσης αναλυτικής λύσης.

Βασική Λύση Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Βασική Λύση Spin Images ICP Depth Images εδοµένων των αντιστοιχήσεων µεταξύ των σηµείων αναζητούµε ένα στερεό µετασχηµατισµό. Εξι ϐαθµοί ελευθερίας. ύο αντιστοιχήσεις αρκούν. Σφάλµατα στις µετρήσεις. Περισσότερες αντιστοιχήσεις. Λύση ελαχίστων τετραγώνων. ιάφορες µέθοδοι εύρεσης αναλυτικής λύσης.

Βασική Λύση (2) Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Βασική Λύση Spin Images ICP Depth Images Εστω m i τα σηµεία του µοντέλου και s i τα σηµεία της σκηνής Αναζητούµε περιστροφή R και µεταφορά t που ελαχιστοποιούν το Rm i + t s i 2 Horn 87: Λύση µε µοναδιαία quaternions. i 1 Κατασκευή ενός 4 4 πίνακα N από τις συντεταγµένες των m i, s i. 2 Εύρεση του ιδιοδιανύσµατος e της µεγαλύτερης ιδιοτιµής του πίνακα N. 3 Το e είναι το quaternion που αναπαριστά τη ϐέλτιστη περιστροφή. 4 Η ϐέλτιστη µεταφορά είναι η διαφορά του κέντρου ϐάρους της σκηνής από το κέντρο ϐάρους του περιστραµµένου µοντέλου. Επεκτείνεται εύκολα σε σταθµισµένη λύση. w i Rm i + t s i 2 i

Spin Images Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Βασική Λύση Spin Images ICP Depth Images Αποµένει τώρα η δηµιουργία αντιστοιχήσεων µεταξύ χαρακτηριστικών των δύο αντικειµένων. ύσκολο πρόβληµα. Spin Images προσφέρουν καλά αποτελέσµατα. Προσανατολισµένα σηµεία. Περιγραφή του σχήµατος στις 2 διαστάσεις µε ϐάση ένα προσανατολισµένο σηµείο.

Κατασκευή Ενός Spin Image CreateSpinImage(O,M) I = 0 for each point x in M (ρ, z) = S O (x) 0.5Support z ρ (a, b) =, BinSize BinSize (i, j) = ( a, b ) (u, v) = (a i, b j) I i,j += (1 u)(1 v) I i+1,j += u(1 v) I i,j+1 += (1 u)v I i+1,j+1 += uv Για κάθε προσανατολισµένο σηµείο O = (p, n) ορίζουµε τη συνάρτηση ( ) S O (x) = (ρ, z) = x p 2 (n (x p)) 2, n (x p) Το Spin Image I του O προκύπτει από τη ϱουτίνα CreateSpinImage. Το I είναι ένα διδιάστατο ιστόγραµµα της κατανοµής των (ρ, z).

Σύγκριση ύο Spin Images (1) Η απεικόνιση S O (x) παραµένει αναλλοίωτη σε στερεούς µετασχηµατισµούς. Το ίδιο και τα Spin Images. Εύρεση αντίστοιχων σηµείων µε σύγκριση Spin Images. Συντελεστής γραµµικής συσχέτισης δύο εικόνων P, Q: N p i q i p i qi R(P, Q) = ( N pi 2 ( p i ) 2) ( N qi 2 ( q i ) 2) Τι γίνεται όταν υπάρχει ϑόρυβος, ελλειπή δεδοµένα ;

Σύγκριση ύο Spin Images (2) ( ) 1 C(P, Q) = (atanh(r(p, Q))) 2 λ N 3

ιαδικασία Ευθυγράµµισης µε Spin Images Υπολογίζονται όλα τα Spin Images του µοντέλου. Για τυχαίο Spin Image της σκηνής υπολογίζονται όλες οι οµοιότητες µε τα Spin Images του µοντέλου. Πιθανές αντίστοιχήσεις: outliers στην κατανοµή των αποστάσεων. 5%-20% τυχαία σηµεία. Απόρριψη αντιστοιχήσεων µε οµοιότητα µικρότερη από τη µισή της µέγιστης λίγες άλλες γεωµετρικά συνεπείς αντιστοιχήσεις. Οµαδοποίηση αντιστοιχήσεων. Κάθε οµάδα έχει γεωµετρικά συνεπείς αντιστοιχήσεις σηµείων µε µεγάλες µεταξύ τους αποστάσεις. Κάθε οµάδα πληθικότητας 3 δίνει ένα υποψήφιο µετασχηµατισµό.

Ο Αλγόριθµος ICP Βασική Ιδέα Οταν τα προς ευθυγράµµιση αντικείµενα είναι κοντά τότε είναι πιθανό το σηµείο της σκηνής το οποίο πραγµατικά αντιστοιχεί σε ένα σηµείο m του µοντέλου να είναι το κοντινότερο σηµείο της σκηνής στο m. Ορολογία M, S: ακολουθίες σηµείων µοντέλου και σκηνής. M = {m i }1 i N m S = {s j }1 j N s. 1 T = C(M, S): Τελεστής κοντινότερου σηµείου t i = argmin s m i s S m i M Υλοποιείται γρήγορα αν το S οργανωθεί σε kd-δέντρο. (A, d) = Q(M, T): Τελεστής ϐασικής λύσης d = 1 N m N m i=1 Am i t i 2 1 Οι σειρές των m i και s j είναι αυθαίρετες και ανεξάρτητες

ιατύπωση του Αλγορίθµου ίνονται τα αντικείµενα M και S και κατασκευάζεται το kd-δέντρο για το σύνολο των σηµείων του S. M 0 = M, A = I 4, k = 0. Το M k ϑα αντιπροσωπεύει την τρέχουσα ϑέση του µοντέλου. Τα παρακάτω ϐήµατα επαναλαµβάνονται µέχρι να επιτευχθεί σύγκλιση. 1 Υπολογισµός των κοντινότερων σηµείων : T k = C(M k, S) (κόστος O(N m log N s)) 2 Υπολογισµός του µετασχηµατισµού : (A, d k) = Q(M, T k) (κόστος O(N m)) 3 Εφαρµογή του µετασχηµατισµού : M k+1 = AM (κόστος O(N m)) 4 Ελεγχος σύγκλισης: Αν d k 1 d k < τ τότε ο αλγόριθµος σταµατά και επιστρέφει τον πίνακα A.

Παρατηρήσεις Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Βασική Λύση Spin Images ICP Depth Images Μονότονη σύγκλιση σε τοπικό ελάχιστο του d. Χρησιµοποιεί περισσότερες αντιστοιχήσεις από τα Spin Images. Επιβεβαίωση και ϐελτίωση των µετασχηµατισµών των Spin Images. Χαµηλή πολυπλοκότητα, γρήγορη σύγκλιση. Σχετικά ευθυγραµµισµένα αντικείµενα. Το M πρέπει να επικαλύπτεται από το S.

Τροποποιήσεις του ICP Μερική επικάλυψη : Απόρριψη αντιστοιχήσεων µε σηµεία στα σύνορα των επιφανειών. Ανοχή στο ϑόρυβο : Απόρριψη αντιστοιχήσεων µε τις µεγαλύτερες αποστάσεις. Χρήση της σταθµισµένης ϐασικής λύσης. Άλλες τροποποιήσεις (άλλα κριτήρια απόρριψης αντιστοιχήσεων και ανάθεσης ϐαρών, ελαχιστοποίηση διαφορετικής µετρικής, αναλλοίωτα χαρακτηριστικά).

Παράδειγµα εκτέλεσης του ICP Μετά την πρώτη επανάληψη.

Παράδειγµα εκτέλεσης του ICP Μετά την πέµπτη επανάληψη.

Παράδειγµα εκτέλεσης του ICP Μετά την δέκατη επανάληψη.

Παράδειγµα εκτέλεσης του ICP Μετά την εικοστή επανάληψη.

Παράδειγµα εκτέλεσης του ICP Μετά την τεσσαρακοστή επανάληψη.

Παράδειγµα εκτέλεσης του ICP Μετά την εξηκοστή επανάληψη.

Ευθυγράµµιση µε Εικόνες Βάθους Αν ϑέλουµε ακόµα ακριβέστερα αποτελέσµατα ; Ευθυγράµµιση επιφανειών των αντικειµένων. Εκµετάλλευση της µνήµης ϐάθους (z-buffer). Εικόνα ϐάθους: διακριτή περιγραφή της επιφάνειας. Ελαχιστοποίηση της διαφοράς της καµπυλότητας των επιφανειών. εδοµένα από range scanner µία εικόνα ϐάθους αρκεί.

Ευθυγράµµιση µε Εικόνες Βάθους ιάνυσµα παραµέτρων µετασχηµατισµού ω = [t x, t y, t z, φ, θ, ψ] Μετρική σφάλµατος ɛ d = 1 d 1 (x, y) A x S d 2(x, y) x Προβλήµατα από ασυνέχειες στις εικόνες. + d 1 (x, y) y Επιβολή άνω ορίου στις τιµές των παραγώγων. Εύρεση ϐέλτιστου ω µε enhanced simulated annealing. Ευαισθησία στις αρχικές συνθήκες. d 2(x, y) y ds

Ευθυγράµµιση µε Εικόνες Βάθους ιάνυσµα παραµέτρων µετασχηµατισµού ω = [t x, t y, t z, φ, θ, ψ] Μετρική σφάλµατος ɛ d = 1 d 1 (x, y) A x S d 2(x, y) x Προβλήµατα από ασυνέχειες στις εικόνες. + d 1 (x, y) y Επιβολή άνω ορίου στις τιµές των παραγώγων. Εύρεση ϐέλτιστου ω µε enhanced simulated annealing. Ευαισθησία στις αρχικές συνθήκες. d 2(x, y) y ds

Ευθυγράµµιση µε Εικόνες Βάθους ιάνυσµα παραµέτρων µετασχηµατισµού ω = [t x, t y, t z, φ, θ, ψ] Μετρική σφάλµατος ɛ d = 1 d 1 (x, y) A x S d 2(x, y) x Προβλήµατα από ασυνέχειες στις εικόνες. + d 1 (x, y) y Επιβολή άνω ορίου στις τιµές των παραγώγων. Εύρεση ϐέλτιστου ω µε enhanced simulated annealing. Ευαισθησία στις αρχικές συνθήκες. d 2(x, y) y ds

Ευθυγράµµιση µε Εικόνες Βάθους ιάνυσµα παραµέτρων µετασχηµατισµού ω = [t x, t y, t z, φ, θ, ψ] Μετρική σφάλµατος ɛ d = 1 d 1 (x, y) A x S d 2(x, y) x Προβλήµατα από ασυνέχειες στις εικόνες. + d 1 (x, y) y Επιβολή άνω ορίου στις τιµές των παραγώγων. Εύρεση ϐέλτιστου ω µε enhanced simulated annealing. Ευαισθησία στις αρχικές συνθήκες. d 2(x, y) y ds

Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Πειραµατικό Πλαίσιο Αναγνώριση προσώπων. FRGC2: 4007 τρισδιάστατα πρόσωπα µε εκφράσεις. Σύστηµα αναγνώρισης UR3D. Ευθυγράµµιση ενός γενικού µοντέλου προσώπου. Αξιολόγηση µε ϐάση καµπύλες ROC. Τρεις καθιερωµένες µάσκες του FRGC2.

Πρώτη Μάσκα Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος 1 0.8 Verification Rate 0.6 0.4 0.2 icp icp opt+sa icp opt+icp nose spin + icp 0 1e-04 0.001 0.01 0.1 1 False Acceptance Rate

εύτερη Μάσκα Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος 1 0.8 Verification Rate 0.6 0.4 0.2 icp icp opt+sa icp opt+icp nose spin + icp 0 1e-04 0.001 0.01 0.1 1 False Acceptance Rate

Τρίτη Μάσκα Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος 1 0.8 Verification Rate 0.6 0.4 0.2 icp icp opt+sa icp opt+icp nose spin + icp 0 1e-04 0.001 0.01 0.1 1 False Acceptance Rate

Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Μελλοντικές Κατευθύνσεις Σύγκριση µε άλλες τεχνικές ευθυγράµµισης. Άλλα αναλλοίωτα χαρακτηριστικά. Ευρωστία σε αρχικές συνθήκες. Ενσωµάτωση κανονικών διανυσµάτων στη ϐασική λύση. Βελτιώσεις στον ICP. (ανάλυση µοντέλων, κοντινότερα σηµεία) Άλλες µέθοδοι αναζήτησης στις εικόνες ϐάθους. Γεωµετρική συνέπεια ;

Τέλος Εισαγωγή Αλγόριθµοι Αποτελέσµατα Επίλογος Ευχαριστώ για την προσοχή σας. Περιµένω τις ερωτήσεις σας... Powered by LaTEX Beamer

Γεωµετρική Συνέπεια Γεωµετρική Συνέπεια Εστω δύο αντιστοιχήσεις C 1 = [s 1, m 1 ], C 2 = [s 2, m 2 ]. Υπολογίζοντας την ποσότητα d gc (C 1, C 2 ) = S m2 (m 1 ) S s2 (s 1 ) 0.5 ( S m2 (m 1 ) + S s2 (s 1 ) ) έχουµε µια µετρική για την συµβατότητα των C 1 και C 2. ύο αντιστοιχήσεις ϑεωρούνται γεωµετρικά συνεπείς αν max(d gc (C 1, C 2 ), d gc (C 2, C 1 )) < 0.25 Πίσω