両眼視と立体視

Techでの仕事について書きたいです タンペレ大学



立体視 (ステレオ効果) -実際のオブジェクトを観察し、ステレオペア、ステレオ写真、ステレオ画像、ホログラムを見るときに生じる空間と隆起の程度の感覚。 多くの場合、「奥行き知覚」と呼ばれます。



ご存知のように(いずれにせよ、私たちのほとんどはこれについて何か聞いたことがある)、左目で見える画像は右目で得られる画像とわずかに異なります。 私たちの脳が観察されたシーンの「深さ」を復元できることに感謝します。 しかし、彼はそれを正確にどのように行い、多くの人がどうやってそれを行うのかを決して知っていない。



1838年、英国の科学者チャールズ・ホイートストンは、3次元視覚の性質を発見しました(より正確に説明しました)。

多かれ少なかれ平行な光軸(視差)を持つ2つの目から人間の光学系を想像すると、画像の差(視差)は深度によって決定されることがわかります。 より具体的には、視差(または視差 )は深度(距離)に反比例します。 たとえば、無限遠のポイントは両方の網膜に等しく投影され(視差= 0)、近くにあるポイントは網膜の完全に異なる場所に投影されます(大きな視差)。 これは、ロシアのウィキペディアから引き出された写真にほぼ描かれています。 (詳細については、 格差を参照してください)
両眼視差


ステレオ技術の長い歴史にもかかわらず、ステレオビジョンへの人気の急上昇は、過去数年にわたって科学界で注目されてきました。 コンピューターの発明と改良により、デジタル写真/ビデオカメラを装備した機械を使用してシーンの深さを測定することが可能になりました。 過去10年間で、ステレオビジョンに特化した科学出版物の数は指数関数的に増加したと主張できます。 特定のステレオペアから深度を復元するアルゴリズムの作成の進捗は非常に顕著です。



当然、2つのカメラ(ステレオ)がある場合、コンピューターがさらに22を追加して深度復元の品質を向上させることは難しくありません(多くの3次元スキャナーと同様)が、科学的な観点からは、ステレオビジョンが最も基本的です(そしてしたがって、マルチカメラアプローチはいくつかのステレオカメラのセットと見なされ、それらを独立して処理できるため、興味深い)タスクです。

さらに、人間の脳は2つの画像から深度を復元するタスク(実際には非常に物議を醸す声明)にうまく対処し、コンピュータープログラム(ステレオマッチング、高密度深度推定)は深度を非常に良い結果で復元するはずであると考えられています。



科学界には、異なるグループの科学者が達成した結果(深さの評価)を互いに比較する特別なサイトがあります: vision.middlebury.edu/stereo/eval



したがって、この分野の進展は、数年にわたって蓄積された結果表によって非常によく追跡されます。 結果は次のとおりです。



これらは、スキャンライン最適化アルゴリズム(水平平滑化条件を使用した1D最適化)、2002年の結果です






これらは、2007年に発行されたDouble Belief Propagationアルゴリズムの結果です。 彼らが言うように、違いを感じてください。








(出典: vision.middlebury.edu/stereo/eval

(注1:深度推定値が取得される実際のグラウンドトゥルースおよびテスト画像フレームは、同じページにあります)

(注2:このフレームワークでは距離ではなく視差が推定されるため、写真の明るい領域は近くのオブジェクトに対応し、暗い領域は遠いオブジェクトに対応します)



ご覧のとおり、過去5年間で、ステレオペアに基づいてシーンの深度を復元する品質は、実際には可能な限り最大に近づいています。 それにもかかわらず、この分野には研究者が努力する必要のある場所がまだたくさんあります。 これは今後数年間で行われる可能性があります。 この領域のさらなる発展は、コンピュータが「見る」だけでなく、その前にどんな種類のオブジェクトがあるかを「理解」するシーン理解です。



このブログの読者が新しいトピックを気に入ってくれたら、デジタル画像処理に関するトピックを取り上げ続ける準備ができています。 特に、イメージのノイズ除去、イメージのブレ除去/フォーカシングなどの理論(および場合によっては実践)のトピックを強調したいと思います。



さらに読むこと:

en.wikipedia.org/wiki/Stereopsis

en.wikipedia.org/wiki/Binocular_disparity

en.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%81%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1 %81%D1%82%D1%8C

vision.middlebury.edu/stereo

www.stereoscopy.com

scholar.google.fi/scholar?q=Stereo+matching&hl=ja&lr=&btnG=Search

ホイートストンチャールズ、視覚生理学への貢献。 最初の部分。 いくつかの注目に値する、これまで観察されていなかった、両眼視現象。



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