| Περίληψη: | Η τρισδιάστατη ανακατασκευή αντικειμένων που απεικονίζονται σε διδιάστατες εικόνες αποτελεί κλασσικό πρόβλημα στην Όραση Υπολογιστών. Οι τεχνικές Shape from Shading (SfS) στοχεύουν στην ανάκτηση του τρισδιάστατου σχήματος μέσω των μεταβολών στη φωτεινότητα (φωτοσκίαση) της εικόνας. Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως σκοπό την ανακατασκευή βιολογικού ιστού λαμπερτιανής ανακλαστικότητας και σταθερής λευκαύγειας χρησιμοποιώντας μία υποκατηγορία των τεχνικών SfS, την τεχνική Shape from Isophotes (SfΙ). Η τεχνική αυτή χρησιμοποιεί τις ισόφωτες καμπύλες που εμφανίζονται στη διδιάστατη εικόνα για τον υπολογισμό των κάθετων διανυσμάτων στην επιφάνεια του αντικειμένου.
Αρχικά παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο της αναπτυσσόμενης μεθοδολογίας. Προκειμένου να ανακτηθεί το τρισδιάστατο σχήμα του αντικειμένου σε κάθε ισόφωτη καμπύλη επιλύεται ένα σύστημα δύο εξισώσεων. Η πρώτη εξίσωση που χρησιμοποιείται σε όλες τις τεχνικές SfS είναι η εξίσωση φωτεινότητας, όπως αυτή ορίζεται για τις λαμπερτιανές επιφάνειες. Η δεύτερη εξίσωση είναι η εξίσωση καθετότητας και ορίζεται από τις ιδιότητες των ισόφωτων καμπυλών. Προκειμένου να ξεκινήσει η ανακατασκευή θεωρούνται γνωστές οι τρισδιάστατες συντεταγμένες για μία ισόφωτη καμπύλη κοντά στα τοπικά μέγιστα φωτεινότητας στην εικόνα.
Ο αλγόριθμος της τεχνικής SfI χωρίζεται σε τρία βασικά βήματα: την προεπεξεργασία της εικόνας, τον αλγόριθμο κατάταξης των ισόφωτων καμπυλών και τον αλγόριθμο ανακατασκευής. Ο αλγόριθμος αυτός εφαρμόστηκε σε συνθετικές επιφάνειες λαμπερτιανής ανακλαστικότητας, οι οποίες παρουσιάζουν διαφοροποιήσεις στη μονοτονία και την καμπυλότητά τους. Συγκεκριμένα εκτελέστηκε ανακατασκευή σε μία επιφάνεια ενός ημισφαιρίου, δύο ημισφαίριων διαφορετικής ακτίνας και σε μία επιφάνεια η οποία περιέχει ένα σημείο σάγματος.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η τεχνική SfI οδήγησε σε ορθά αποτελέσματα και στις τρείς περιπτώσεις. Ωστόσο, η πολυπλοκότητα αυξάνεται σε εικόνες με πολλά μέγιστα φωτεινότητας, καθώς δεν είναι εκ των προτέρων γνωστή η μονοτονία της απεικονιζόμενης επιφάνειας. Επομένως, για τη σωστή εκτίμηση της αξιοπιστίας της μεθόδου SfI απαιτείται περαιτέρω μελέτη και εφαρμογή της σε πιο πολύπλοκες επιφάνειες καθώς και σε επιφάνειες διαφορετικής ανακλαστικότητας.
|
|---|
