Three-dimensional Geometric Models from Pictures

Abstract

Denne masteroppgaven implementerer form deteksjon på bilder ved hjelp av programmet OpenCV og programmeringsspråket Python. OpenCV programmet har en god del hjelpefunksjoner, som gjør det enkelt gjenkjenne former på et bilde. Flere filter hjelper til med å separere former fra sin bakgrunn. I starten var det kun mulig å gjenkjenne veldig enkle omriss av former, som firkanter og femkanter. Per dags dato, ved hjelp av justering av de implementerte filtrene, er det mulig å gjenkjenne relativ komplekse former. Nivå av detalj kan selv velges av brukeren. Dersom en form har blitt gjenkjent, kan den bli portet over til programmet GeoMod som lever i et C++-miljø. Programmet GeoMod er et program laget av Profesor Sven Fjeldaas. Dette programmet har eksistert i mange år, og mange masterstudenter har jobbet med det tidligere. Programmet støtter tegning av figurer i en kameravisning. Former som ble gjenkjent i Python-miljøet blir lest inn i GeoMod programmet ved hjelp av tekst-filer. Når formen er lest fra fil, kan den modifiseres. En sentral del av masteroppgaven var å implementere en støtte for å gjenkjenne kuber i bilder og å gjøre disse kubene tre-dimensjonale i GeoMod kameravisningen. Dette ble gjort ved at ulike beregninger ble utført på nodene som ble funnet av Python programmet. En relativt nøyaktig modell av en kube kunne nå bli tegnet opp i tre dimensjoner og bli påvirket i kameravisningen. To metoder for å finne denne tredimensjonale modellen ble implementert. Ved siden av en generell metode, ble det implementert en metode som ble kalt for "Four-points" metode. Denne metoden tar kun utgangspunkt i fire noder som brukes til å beregne seg fram til en full kube. Fordelen med denne metoden var å minske sannsynligheten for feil med kanter, men en ulempe var at avstanden mellom enkelte noder kunne være litt lengre eller kortere enn på det originale bilde. En metode for å gi generelle former en dybde ble også implementert. Normalvektoren mellom tre punkter beregner retningen til dybden og gjør formen tredimensjonal