Получение карты глубин для построения трехмерной модели изображения Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Информационные системы и технологии

УДК 004.932

Р. М. Буженко, А. Г. Зотин

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ПОЛУЧЕНИЕ КАРТЫ ГЛУБИН ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Рассмотрен подход к изменению освещения изображения с помощью воссоздания трехмерной модели сцены. Выделены основные этапы преобразования изображения в трехмерную модель.

Темпы развития обработки изображений ставят все новые задачи для решения. Одной из таких задач является изменение освещенности двумерного изображения. Многие графические редакторы предлагают пользователю широкий набор инструментов для решения этой задачи. Однако изменение освещения на изображении с помощью этих инструментов основывается на изменении яркости изображения или его отдельных участков с учетом параметров, задаваемых пользователем. Такой подход в большинстве случае не дает фотореалистичных результатов, так как не учитывается взаимное расположение объектов сцены и другие особенности [1].

Достаточно фотореалистичный результат может быть получен, если преобразовать изображение в трехмерную модель, а затем изменить освещение в ней. Такое преобразование состоит из нескольких этапов получения данных об изображении. Точность результатов каждого из этих этапов влияет на реалистичность итогового изображения.

Одним из этапов такого преобразования является получение карты глубин изображения. В компьютерной графике картой глубин называется изображение (или канал изображения), которое содержит информацию о расстоянии до поверхностей объектов сцены от точки наблюдения [2]. Карта глубин вычисляется на основе двух изображений одного объекта, снятого под разными углами. Вычисляя разницу между соответствующими пикселями обоих изображений, можно

с некоторой погрешностью получить информацию о расстоянии от камеры до поверхности объекта.

Также необходимым этапом дальнейшего построения трехмерной модели является сегментация изображения. Сегментация позволит нам выделить отдельные участки на изображении, что в дальнейшем дает возможность более точно построить их в трехмерном виде.

Получение трехмерной модели изображения открывает множество возможностей по изменению освещения изображений. Могут быть добавлены новые источники освещения и рассчитано изменение освещенности соответствующих участков изображения с учетом взаимного расположения объектов, получением теней. Расположение источников света в различных областях полученной модели позволит получить эффекты размытия границ при засвечивании [3].

Библиографические ссылки

1. Kyung L., Sung H. Generation of high-quality depth maps using hybrid camera system for 3-D video // J. Visual Communication and Image Representation. 2011. № 22 (1). P. 250-271.

2. Sing B. K., Szeliski R. Extracting View-Dependent Depth Maps from a Collection of Images // Intern. J. of Computer Vision. 2004. Vol. 58. № 2. P. 139-163.

3. Zhang H., Fritts J. E., Goldman S. A. Image segmentation evaluation: A survey of unsupervised methods // Computer vision and Image Understanding archive // Elsevier Science Inc. 2008. № 2. P. 36-42.

M. Buzhenko, A. G. Zotin Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

AQUISITION OF THE CHART OF DEPTHS FOR CONSTRUCTION OF THREE-DIMENSIONAL MODEL OF AN IMAGE

The approach to change of illumination of the image by means of a reconstruction of three-dimensional model of a scene is considered. The basic stages of transformation of the image in three-dimensional model are allocated.

© Byxemo P. M., 3OTHH A. T., 2011