Guide to Three Dimensional Structure and Motion Factorization

مشکل بازیابی ساختار و حرکت از دنباله‌های تصویر یک موضوع مهم در بینایی رایانه است. پیشرفت قابل توجهی در این زمینه طی دو دهه گذشته صورت گرفته است که منجر به کاربردهای موفق در جهت یابی ربات، واقعیت افزوده، بازرسی صنعتی، تجزیه و تحلیل تصویر پزشکی و سرگرمی های دیجیتال و سایر زمینه ها شده است. با این حال، بسیاری از این روش ها فقط برای اشیاء صلب و صحنه های ایستا کار می کنند. مطالعه ساختار غیر صلب از حرکت نه تنها از اهمیت آکادمیک برخوردار است، بلکه کاربردهای عملی مهمی در سناریوهای واقعی، غیر صلب یا پویا مانند حالات چهره انسان و وسایل نقلیه متحرک دارد.

این عملی عملی است. راهنما/مرجع یک نمای کلی جامع از ساختار اقلیدسی و بازیابی حرکت، با تمرکز خاص بر روی الگوریتم‌های مبتنی بر فاکتورسازی ارائه می‌کند. این کتاب آخرین تحقیقات در این زمینه از جمله گسترش الگوریتم فاکتورسازی برای بازیابی ساختار اجسام غیر صلب را مورد بحث قرار می‌دهد و برخی از الگوریتم‌های جدید توسعه‌یافته توسط نویسندگان را ارائه می‌دهد. خوانندگان نیازی به دانش قابل توجهی از بینایی کامپیوتر ندارند، اگرچه پیشینه ای در مورد هندسه تصویری و محاسبات ماتریسی مفید خواهد بود.

موضوعات و ویژگی ها:

• اولین مطالعه سیستماتیک ساختار و بازیابی حرکت اجسام صلب و غیر صلب را از توالی تصاویر ارائه می دهد
• در مورد تئوری، تکنیک ها و کاربردهای روش های فاکتورسازی صلب و غیر صلب در کامپیوتر سه بعدی به طور عمیق بحث می کند. vision
• الگوریتم‌های فاکتورسازی متعدد را بررسی می‌کند، مدل‌های پیش‌بینی افین، پرسپکتیو و شبه پرسپکتیو را پوشش می‌دهد
• ضمیمه‌هایی را ارائه می‌دهد که اصول ریاضی پشت هندسه تصویری، تجزیه ماتریس، حداقل مربعات و تکنیک‌های تخمین غیرخطی را توصیف می‌کند.
• شامل سوالات مرور پایان فصل و واژه نامه اصطلاحات استفاده شده در کتاب

این متن منحصر به فرد راهنمایی عملی در کاربردهای واقعی و پیاده سازی سیستم های مدل سازی سه بعدی برای متخصصان بینایی کامپیوتری و تشخیص الگو، و همچنین به عنوان منبع ارزشمندی از الگوریتم‌ها و روش‌های جدید برای بازیابی ساختار و حرکت برای دانشجویان و محققان تحصیلات تکمیلی.

Dr. Guanghui Wang یک محقق در گروه مهندسی طراحی سیستم در دانشگاه واترلو، انتاریو، کانادا است.

Dr. جاناتان وواستاد حسگرهای خودرو و سیستم های حسگر در گروه مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه ویندزور، انتاریو، کانادا.

The problem of structure and motion recovery from image sequences is an important theme in computer vision. Considerable progress has been made in this field during the past two decades, resulting in successful applications in robot navigation, augmented reality, industrial inspection, medical image analysis, and digital entertainment, among other areas. However, many of these methods work only for rigid objects and static scenes. The study of non-rigid structure from motion is not only of academic significance, but also has important practical applications in real-world, nonrigid or dynamic scenarios, such as human facial expressions and moving vehicles.

This practical guide/reference provides a comprehensive overview of Euclidean structure and motion recovery, with a specific focus on factorization-based algorithms. The book discusses the latest research in this field, including the extension of the factorization algorithm to recover the structure of non-rigid objects, and presents some new algorithms developed by the authors. Readers require no significant knowledge of computer vision, although some background on projective geometry and matrix computation would be beneficial.

Topics and features:

• Presents the first systematic study of structure and motion recovery of both rigid and non-rigid objects from images sequences
• Discusses in depth the theory, techniques, and applications of rigid and non-rigid factorization methods in three dimensional computer vision
• Examines numerous factorization algorithms, covering affine, perspective and quasi-perspective projection models
• Provides appendices describing the mathematical principles behind projective geometry, matrix decomposition, least squares, and nonlinear estimation techniques
• Includes chapter-ending review questions, and a glossary of terms used in the book

This unique text offers practical guidance in real applications and implementations of 3D modeling systems for practitioners in computer vision and pattern recognition, as well as serving as an invaluable source of new algorithms and methodologies for structure and motion recovery for graduate students and researchers.

Dr. Guanghui Wang is a Research Fellow at the Department of Systems Design Engineering at the University of Waterloo, Ontario, Canada.

Dr. Jonathan Wu is Professor of Automotive Sensors and Sensing Systems at the Department of Electrical and Computer Engineering at the University of Windsor, Ontario, Canada.