PVI – Slučování dvou obrazů
Zadání:
Sloučit dvě fotografie pořízené pootočením jedné kamery.Řešení:
Jsou potřeba dvojice vzájemně si odpovídajících bodů, které jsme již dostali zadané. Jinak je lze zadat například ručně v programu corrgui, nebo spočítat pomocí podobnosti okolí.Vytvoříme si virtuální plochu, o dostatečné velikosti, a vložíme do ni jeden z obrázků. Umístění obrázku zvolíme tak, aby se na plochu vesel celý výsledný obrázek.
Druhý obrázek umístíme tak, ze si spocítáme korelační matici H, která každému bodu na prvním obrázku (souřadnice [x,y]) přiřadí bod na druhém obrázku (souřadnice [u,v]).
Inverzní matice H-1 k matici H převádí souřadnice bodů opačným směrem. Pro vypočtení matice použijeme dvojice korespondujících si bodů:
Postup:
Pro každou z dvojic bodů ( [xi, ui] = [[x, y], [u, v]] ) musí platit:ai * UiT = H * XiT, kde
ai je konstanta určená rovnici ai = h
3 * XiT (vyplývá z rovnice),Ui je matice (ui vi 1),
Xi je matice (xi yi 1).
Z této rovnice získáme pro každou dvojici bodů tyto dvě rovnice:
(h3 * Xi T) * ui – h1 * Xi T = 0
(h3 * Xi T) * vi – h2 * Xi T = 0
Pro jednodušší vyřešení převedeme matic H o rozměrech 3x3 na matici H9 o rozměrech 1x9 to jest H9 = (h11 h12 ... h33). Výsledkem nám budou tyto rovnice:
ui * (h31 * xi + h32 * yi) – h11 * xi – h12 * yi – h13 = 0
ui * (h31 * xi + h32 * yi) – h11 * xi – h12 * yi – h13 = 0,
jenž jsou ve tvaru A * H9 = 0. Abychom dostali jedno řešení potřebujeme matici A o hodnosti 8 to jest musíme mít zadány 4 dvojice bodů v každé rovině. Výslednou matici H9 převedeme zpět na tvar matice H o rozměrech 3x3.
Když máme spočtenu korelační matici H, můžeme si spočítat matici H
-1, kterou použijeme pro vypočtení, kam do virtuální plochy se nám zobrazí krajní body obrázku. Jim pak uděláme opsaný obdélník. Poté projíždíme body v tomto obdélníku, transformujeme jejich souřadnice pomocí matice H, a pokud získané body patří do obrázku, zapíšeme odstín barvy z tohoto obrázku do virtuální plochy.Závěr:
Tento způsob jde ještě vylepšit o lineární interpolaci barev – neboť transformace se většinou netrefí do jednoho bodu, ale někam mezi body, tudíž je lepší zprůměrovat jejich odstíny barev. Také je vhodné přizpůsobit oba obrazy aby měli stejný jas a kontrast.
Příloha:
+ =