การคำนวณความต่างโดยใช้ภาพดิจิตัลแบบคู่ ของ ความต่างที่สองตา

ดูสารนิเทศเพิ่มเติมที่: การเห็นเป็น 3 มิติของคอมพิวเตอร์

ความต่างของลักษณะ/จุดต่าง ๆ ระหว่างภาพที่ถ่ายคู่ มักจะคำนวณโดยเลื่อนลักษณะต่าง ๆ ที่เห็นในภาพขวาไปทางซ้าย[3]ยกตัวอย่างเช่น จุด ๆ หนึ่งที่ปรากฏที่พิกัดเอกซ์ t (วัดเป็นพิกเซล) ในรูปซ้าย อาจแสดงเป็นพิกัดเอกซ์ t - 3 สำหรับรูปขวาในกรณีนี้ ความต่างสำหรับจุดนั้นในรูปขวาก็คือ 3 พิกเซล

แต่ภาพคู่เช่นนี้อาจไม่ตรงแนวเพื่อให้คำนวณความต่างได้ง่าย ๆ เสมอยกตัวอย่างเช่น กล้องอาจจะเงยหน้าก้มหน้าไม่ได้อยู่ในระนาบที่ถูกต้องแต่ผ่านกระบวนการแปลงเชิงเส้นที่เรียกว่า การปรับภาพให้ตรง (image rectification) ภาพทั้งสองสามารถปรับหมุนเพื่อให้ต่างเพียงในแนวนอน (ตามแกนเอกซ์) โดยไม่ต่างกันในแนวตั้ง (คือแกนวาย)[3]แต่นี่ก็เป็นคุณสมบัติที่สามารถทำโดยปรับกล้องคู่ให้ตรงแนวอย่างแม่นยำตั้งแต่ต้น

ขั้นตอนวิธีคอมพิวเตอร์

หลังจากปรับภาพให้ตรง การเปรียบส่วนที่เหมือนกันในรูปซ้ายขวา สามารถทำโดยใช้ขั้นตอนวิธีกราดตรวจภาพทั้งสองจากซ้ายไปขวาเพื่อหาส่วนที่เหมือนกันวิธีสามัญที่ใช้แก้ปัญหานี้อย่างนึ่งก็คือการสร้าง "แผ่นปะ" (image patch) รอบ ๆ ทุก ๆ พิกเซลในภาพซ้ายแผ่นปะนี้จะใช้เทียบกับแผ่นปะที่คล้องจองกันกับภาพขวาเพื่อหาส่วนเหมือน

ยกตัวย่างเช่น สำหรับค่าความต่างที่ 1 แผ่นปะภาพซ้ายจะคล้ายกับแผ่นปะภาพขวาโดยเลื่อนไปทางซ้าย 1 พิกเซลการเปรียบเทียบแผ่นปะคู่เช่นนี้ สามารถทำได้โดยใช้สูตรคำนวณที่เปรียบพิกเซลแต่ละพิกเซลในแผ่นปะ เป็นสูตร 3 อย่างดังจะกล่าวต่อไปในสูตรเหล่านี้ L และ R หมายถึงสดมภ์ (คอลัมน์) ซ้ายและขวา ในขณะที่ r (row) และ c (column) หมายถึงเลขแถวและสดมภ์ที่กำลังคำนวณในภาพหนึ่ง ๆและ d หมายถึงความต่างของภาพขวา

  • Normalized correlation (สหสัมพันธ์แจกจงปกติ) : ∑ ∑ L ( r , c ) ⋅ R ( r , c − d ) ( ∑ ∑ L ( r , c ) 2 ) ⋅ ( ∑ ∑ R ( r , c − d ) 2 ) {\displaystyle {\frac {\sum {\sum {L(r,c)\cdot R(r,c-d)}}}{\sqrt {(\sum {\sum {L(r,c)^{2}}})\cdot (\sum {\sum {R(r,c-d)^{2}}})}}}}
  • Sum of squared differences (ผลบวกของค่าต่างยกกำลังสอง) : ∑ ∑ ( L ( r , c ) − R ( r , c − d ) ) 2 {\displaystyle \sum {\sum {(L(r,c)-R(r,c-d))^{2}}}}
  • Sum of absolute differences (ผลบวกของค่าต่างสัมบูรณ์) : ∑ ∑ | L ( r , c ) − R ( r , c − d ) | {\displaystyle \sum {\sum {\left|L(r,c)-R(r,c-d)\right\vert }}}

ค่าความต่างต่ำสุดที่คำนวณโดยใช้วิธีใดวิธีหนึ่งจากสูตรเหล่านี้ ถือว่าเป็นความต่างของสิ่ง/ลักษณะที่กำลังคำนวณในภาพเพราะค่าต่ำสุดบ่งชี้ว่า ขั้นตอนวิธีได้พบการจับคู่ลักษณะในภาพทั้งสองซึ่งดีที่สุด

วิธีที่กล่าวด้านบนเป็นขั้นตอนวิธีแบบการหาเทียบทุกตัวดังนั้น ถ้าแผ่นปะหรือภาพใหญ่ เทคนิคนี้จะใช้เวลามาก เพราะพิกเซลแต่ละพิกเซล์จะต้องคำนวณแล้วคำนวณอีกเพื่อหาค่าสหสัมพันธ์ที่ต่ำสุดนอกจากนั้น พิกเซลยังซ้อนเหลื่อมกันทำให้ต้องคำนวณซ้ำ ๆ อย่างไม่จำเป็นขั้นตอนวิธีที่มีประสิทธิภาพกว่า จะจำค่าต่าง ๆ จากพิกเซลที่คำนวณแล้วและขั้นตอนวิธีที่มีประสิทธิภาพยิ่งกว่านั้น จะจำค่ารวมสดมภ์สำหรับแถวที่ผ่านมาแล้วนอกเหนือจากจำค่าต่าง ๆ ของพิกเซลที่คำนวณแล้วดังนั้น เทคนิคที่จำข้อมูลก่อน ๆ สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของขั้นตอนวิธีเพื่อวิเคราะห์ภาพเช่นนี้

ใกล้เคียง

ความตาย ความตลกขบขัน ความตกลงมิวนิก ความต้านทานและการนำไฟฟ้า ความตกลงปางหลวง ความตกลงการสงบศึกเกาหลี ความตกลงหุ้นส่วนเศรษฐกิจภาคพื้นแปซิฟิก ความตกลงทั่วไปว่าด้วยภาษีศุลกากรและการค้า ความตกลงอังกฤษ-รัสเซีย ความตกลงเชงเกน