Efficient 3D scene modeling and mosaicing

این کتاب خط لوله کاملی را برای نقشه برداری سه بعدی تک چشمی (تک دوربین) از محیط های زمینی و زیر آب پیشنهاد می کند. هدف ارائه راه حلی برای مدلسازی صحنه در مقیاس بزرگ است که هم دقیق و هم کارآمد باشد. برای این منظور، ما یک الگوریتم جدید Structure from Motion ایجاد کرده‌ایم که دقت نقشه‌برداری را با ثبت مستقیم نماهای دوربین با نقشه‌ها افزایش می‌دهد. ثبت دوربین از یک رویکرد دوگانه استفاده می‌کند که با نوع محیطی که نقشه‌برداری می‌شود تطبیق می‌دهد.

به منظور افزایش بیشتر دقت نقشه‌های حاصل، روش جدیدی ارائه شده است که به شما امکان می‌دهد. تشخیص تصاویر مربوط به همان منطقه صحنه (متقاطع). سپس از متقاطع‌ها در ارتباط با روش‌های هم‌ترازی جهانی استفاده می‌شود تا خطاهای تخمین را بسیار کاهش دهند، به‌ویژه هنگام نقشه‌برداری مناطق بزرگ. روش ما بر پارادایم Visual Bag of Words (BoW) است، که با حذف مرحله آموزش، راه حل کارآمدتر و ساده تری را ارائه می دهد، که عموماً توسط الگوریتم های پیشرفته BoW مورد نیاز است.

This book proposes a complete pipeline for monocular (single camera) based 3D mapping of terrestrial and underwater environments. The aim is to provide a solution to large-scale scene modeling that is both accurate and efficient. To this end, we have developed a novel Structure from Motion algorithm that increases mapping accuracy by registering camera views directly with the maps. The camera registration uses a dual approach that adapts to the type of environment being mapped.

In order to further increase the accuracy of the resulting maps, a new method is presented, allowing detection of images corresponding to the same scene region (crossovers). Crossovers then used in conjunction with global alignment methods in order to highly reduce estimation errors, especially when mapping large areas. Our method is based on Visual Bag of Words paradigm (BoW), offering a more efficient and simpler solution by eliminating the training stage, generally required by state of the art BoW algorithms.

Also, towards developing methods for efficient mapping of large areas (especially with costs related to map storage, transmission and rendering in mind), an online 3D model simplification algorithm is proposed. This new algorithm presents the advantage of selecting only those vertices that are geometrically representative for the scene.