Ιχνηλάτηση 3D αντικειμένων και επαναφορά πόζας με χρήση RGB ιστογραμμάτων

• Κύριος συγγραφέας: Κατσαντάς, Ιωάννης
• Άλλοι συγγραφείς: Katsantas, Ioannis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Ιχνηλάτηση 3D αντικειμένων; Εκτίμηση πόζας; Κατάτμηση εικόνας; 3D object tracking; Pose estimation; Image segmentation; Level set methods

Λόγω της ικανότητας τους να ιχνηλατούν texture-less αντικείμενα σε παραγεμισμένες σκηνές, χρησιμοποιώντας απλώς μονοοπτική RGB κάμερα, οι region-based ιχνηλάτες έχουν γίνει ιδιαίτερα δημοφιλείς. Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται ένας regionbased RGB ιχνηλάτης γνωστών τρισδιάστατων αντικειμένων που είναι ικανός να τρέξει, σε πραγματικό χρόνο, για μεγάλο αριθμό αντικειμένων. Προτείνεται ένας προσεγγιστικός υπολογισμός σε ένα από τα πιο υπολογιστικά βαριά βήματα των σχετικών μεθόδων, που είναι σε θέση να αυξήσει την ταχύτητα τους μέχρι και μία τάξη μεγέθους, ανάλογα με την επιθυμητή ακρίβεια. Για ακρίβεια αντίστοιχη με των state-of-the-art, ο αλγόριθμος που θα υλοποιηθεί τρέχει τουλάχιστον δύο φορές πιο γρήγορα από την τρέχουσα γρηγορότερη μέθοδο. Επιπρόσθετα, προτείνεται μία λύση για την ειδική κατηγορία του modeled occlusion που, σε αντίθεση με τις άλλες μεθόδους, δεν χρησιμοποιεί GPU και είναι πέντε φορές γρηγορότερη. ΄Ολα τα παραπάνω επιτυγχάνονται με τη χρήση μόλις μίας CPU. Τέλος, για να επαναφέρεται η ιχνηλάτηση όταν χάνεται το αντικείμενο, ο ιχνηλάτης εισάγεται στο ενδιάμεσο στάδιο μίας υπάρχουσας template matching διαδικασίας για τα τελευταία βήματα ενός εκτιμητή πόζας. Για τη διαδικασία αυτή, ο ιχνηλάτης προσαρμόζεται με υπάρχοντα μοντέλα για πιο αυστηρό segmentation, ενώ διορθώνεται κατάλληλα η σχετική με το matching training διαδικασία για να ταιριάξει με τον ιχνηλάτη της εργασίας.