Περίληψη: | Το πεδίο της Υπολογιστικής Όρασης ασχολείται με το πως οι υπολογιστές βλέπουν και ερμηνεύουν μια εικόνα ή ισοδύναμα μια σκηνή. Σκοπός του είναι η κατανόηση και η αυτοματοποίηση των λειτουργιών του ανθρώπινου οπτικού συστήματος. Η ποικιλία των εφαρμογών του πεδίου είναι τεράστια και αυτή η διπλωματική εργασία επικεντρώνεται σε ένα θεμελιώδες πρόβλημα, το οποίο είναι η Στοίχιση Εικόνων. Στα πλαίσια της εργασίας, γίνεται παρουσίαση της πλειοψηφίας των προσεγγίσεων για την επίλυση του προβλήματος, με ιδιαίτερη έμφαση στην ανάλυση της ευρωστίας αυτών ως προς τις φωτομετρικές παραμορφώσεις. Παρουσιάζονται αναλυτικά οι παραδοσιακές τεχνικές οι οποίες αντιστοιχούν στην κλασική Υπολογιστική Όραση. Αυτές αφορούν τις ολικές τεχνικές οι οποίες λειτουργούν στο σύνολο των εικονοστοιχείων των προς στοίχιση εικόνων, οι οποίες ομαδοποιούνται με κριτήριο τη δυσκολία των φωτομετρικών παραμορφώσεων που διαχειρίζονται και τις προσεγγίσεις που βασίζονται στα χειροποίητα χαρακτηριστικά, οι οποίες από τη φύση τους αξιοποιούν μόνο ένα υποσύνολο των εικονοστοιχείων από κάθε εικόνα, τα οποία αντιστοιχούν σε σημεία με πλούσιο περιεχόμενο (χαρακτηριστικά). Η άνοδος της Βαθιάς Μάθησης έχει φέρει την επανάσταση στην Υπολογιστική Όραση και προφανώς για αυτό τον λόγο δε θα μπορούσε να μη γίνει αναφορά και σε προσεγγίσεις βαθιάς μάθησης. Αναλυτικότερα, περιγράφονται τεχνικές βασισμένες σε χαρακτηριστικά που εξάγονται από Συνελικτικά Νευρωνικά Δίκτυα, μέθοδοι που αντισταθμίζουν τις φωτομετρικές παραμορφώσεις μέσω ενός αμετάβλητου ως προς τον φωτισμό μετασχηματισμού εικόνων και επιπλέον μοντέρνες προσεγγίσεις που στοιχίζουν απευθείας δύο εικόνες μέσω κάποιου κατάλληλου νευρωνικού δικτύου βαθιάς αρχιτεκτονικής. Κατά την εκπόνηση της διπλωματικής εργασίας, έγινε έρευνα για την περίπτωση στοίχισης εικόνων υπό την παρουσία ισχυρών και ανομοιόμορφων τοπικών φωτομετρικών παραμορφώσεων, οι οποίες αποτελούν τη δυσκολότερη στη διαχείριση κατηγορία φωτομετρικών παραμορφώσεων. Για την επίλυση του προβλήματος, σχεδιάστηκε μια νέα ολική τεχνική στοίχισης, η οποία φαίνεται να είναι πολλά υποσχόμενη, καθώς έχει τα state of the art αποτελέσματα στη στοίχιση τοπικά φωτομετρικά παραμορφωμένων εικόνων.
|