ارائه روشی نوین در بازسازی بصری و هندسی محیط بر مبنای روش استریو پانوراما

نویسنده

استادیار، گروه مهندسی نقشه برداری دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران.

چکیده

مدل سازی مناطق شهری با قابلیت دسترسی به اطلاعات هندسی و بصری، مورد استقبال و کاربرد بسیاری از سازمان ها قرار دارد. در این میان، استفاده از روش استریو پانوراما به عنوان یک روش تصویر مبنا به دلیل سادگی و ارائه دید واقعی و کامل از محیط مورد توجه بسیاری از تولید کنندگان و کاربران نقشه های شهری می باشد. در این مقاله، یک سیستم نوین استریو پانوراما بر مبنای دوربین های استریو (که ثبت اختراع شده است) ارائه و چگونگی بازسازی سه بعدی محیط های شهری به کمک این سیستم بیان شده است. در این مقاله، همچنین فرآیند انجام یکپارچه سازی بین تصاویر استریو پانوراما در ایستگاه های مختلف برای پوشش و مدل سازی کامل یک منطقه نیز تشریح شده است. در نهایت، بازسازی هندسی و بصری قسمتی از یک خیابان در منطقه شهری توسط سیستم استریو پانورامای پیشنهادی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از بازسازی محیط با استفاده از سیستم پیشنهادی نشان داد که بر خلاف غالب سیستم های استریو پانورامای موجود که در آنها امکان دستیابی به اطلاعات هندسی بعضا دشوار می باشد، در روش پیشنهادی علاوه بر فراهم ساختن یک فضای بصری مناسب از محیط، امکان اندازه گیری های هندسی به راحتی میسر شده است و دستیابی به دقت های مدنظر در استخراج اطلاعات هندسی که در پروژه های شهری مورد نیاز است ممکن می باشد.

کلیدواژه‌ها


[1]          D.  Cobzas, and  H. Zhang, H., "Mobile Robot Localization using Planar Patches and a Stereo Panoramic Model", Vision Interface, pp. 94-99, 2001.

[2]          S. E. Chen, "QuickTime VR – An Image-Based Approach to Virtual Environment Navigation", 22nd Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, SIGGRAPH 95, pp. 29-38, 1995.

[3]          D. Gledhill, G. Y. Tian, D. Taylor, and D. Clarke, "3D Reconstruction of a Region of Interest using Structured Light and Stereo Panoramic Image", IEEE Eighth International Conference on Information Visualization, pp. 1007-1012, 2004.

[4]          H. C. Huang, and P. Hung, "SPISY: The Stereo Panoramic Imaging System", Third Workshop on Real-Time and Media Systems, Taiwan, pp. 71-78, 1997.

[5]          M. Varshosaz, and A. Sh. Amini, "Stereo Panoramas: Problems and Solutions", XXI International CIPA Symposium, Athens, 2007.

[6]          T. T. Lin, Y. K. Hsiung, G. L.  Hong, H. K. Chang, and F. M. Lu, "Development of a Virtual Reality GIS Using Stereo Vision", Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 63, pp. 38–48, 2008.

[7]          D. Gledhill, 3D Panoramic Imaging for Virtual Environment Construction. PhD Thesis for the degree of Doctor of Philosophy, School of Computing and Engineering, the University of Huddersfield, UK, 149 pages, 2009.

[8]          S. Peleg, and M. Ben-Ezra, "Stereo Panorama with a Single Camera", IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, pp. 395-401, 1999.

[9]          D. Gledhill, G. Y. Tian, D. Taylor, and D. Clarke, "Panoramic Imaging—a Review", Computers & Graphics, Vol. 27, pp. 335-345, 2003.

[10]        Y. Qu, W. L. Khoo, E. Molina, and Z. Zhigang, "Multomodal 3D Panoramic Imaging using a Precise Rotating Platform", IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM), pp. 260-265, 2010.

[11]        J. Amiri Parian, and A. Gruen, A., "Sensor Modeling, Self-Calibration and Accuracy Testing of Panoramic Cameras and Laser Scanners", ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, pp. 65, 60-76, 2010.

[12]        R. Li, L. Yan, K. Di, and B. Wu, "A New Ground-Based Stereo Panoramic System", International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. 37(B5), pp. 723–727, 2008.

[13]        R. Benosman, T. Maniere, and J. Devars, Panoramic Stereovision Sensor. Chapter 9 in Panoramic Vision (Eds. R. Benosman & S. B. Kang), Springer, New York, USA, 449 pages, pp. 161–168, 2001.

[14]        S. Hua, Q. Huanga, A. Zhang, and J. Qiaoa, "3D Measurement, Reconstruction and Navigation through Panoramic Photography", International Conference of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, China, pp. 115-118, 2008.

[15]        H. Kawasaki, K. Ikeuchi, and M. Sakauchi, "Automatic 3D City Reconstruction using Omni Camera", IEEE International conference on Multimedia and Expo, USA, pp. 1653-1656, 2000.

[16]        E. Cabral, P. Oliveira, and J. Junior, "An Omnidirectional Stereo Vision System". ABCM Symposium Series in Mechatronics, pp. 643-652, 2008.

[17]        A. Goshtasby, "Grover W. Design of a Single-Lens Stereo Camera System", Pattern Recognition, Vol. 26, pp. 923–937, 1993.

[18]        D. G. Lowe, "Object Recognition from Local Scale-Invariant Features", Proceedings of the International Conference on Computer Vision, pp. 1150–1157, 1999.

[19]        D. G. Lowe, "Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints", Computer Vision, Vol. 60, pp. 91–110, 2004.

[20]        M. A. Fischler, and R. C. Bolles, "Random Sample Consensus: A Paradigm for Model Fitting with Applications to Image Analysis and Automated Cartography", Communications of the ACM, Vol. 24(6), 381–395, 1981.

[21]        G. H. Seedahmed, and A. F. Habib, "Linear Recovery of the Exterior Orientation Parameters in a Planar Space", ISPRS Congress, Commission III, WG III/I, 2002.

[22]        میلاد امن‌زاده، محمد سعادت‌سرشت، امیر شاهرخ امینی، "ارائه روشی بهبودیافته برای کالیبراسیون دوربین‌های استریو"، نشریه علمی-پژوهشی علوم و فنون نقشه‌برداری، دوره اول شماره 3، 1390.