اصلاح عدم توازی در سیستم‌‌های مختصات شئی و بردارهای نرمال سطح در روش‌های فتومتری به کمک تخمین کمترین مربعات

Abstract

فتومتری یک روش شناخته شده به‌منظور بازسازی سه‌بعدی اشیاء به‌کمک تصاویر اخذ شده در شرایط نورپردازی متفاوت است. در این روش، با معلوم بودن راستای منابع نوری، بردارهای نرمال سطح بصورت مشبّک و متراکم از طریق درجات روشنی ثبت شده در تصاویر بازیابی می‌گردند. با تبدیل هر بردار نرمال به اختلاف ارتفاع در دو راستای متعامد، تخمین همزمان مولفه‌های ارتفاعی برای شبکه متراکم از طریق حل یک دستگاه معادلات خطی، فرامعین و ناسازگار صورت می‌پذیرد. هم‌راستا نبودن سیستم‌مختصات بازیابی بردارهای نرمال سطح و شبکه متراکم بازسازی سه‌بعدی موجب بروز خطای سیستماتیک در روند تخمین نقشۀ ارتفاعی مشبّک می‌گردد. استفاده از روش‌های کالیبراسیون آزاد در تعیین راستای منابع نوری یکی از عوامل بروز عدم توازی در سیستم‌‌های مختصات شئی و بردارهای نرمال سطح است. در این مقاله، روندی متوالی و تکراری به منظور برآورد و اعمال زاویۀ چرخش مناسب به بردارهای نرمال سطح پیشنهاد شده است. در هر تکرار از این روش، سهمی از چرخش لازم به‌منظور ایجاد توازی دو سیستم‌مختصات شئی و بردارهای نرمال سطح از طریق برازش یک تبدیل هندسی به باقیمانده‌های برآورد شده در روند بازسازی سه‌بعدی شناسایی می‌گردد. نتایج بکارگیری روش پیشنهادی در آزمون‌های مختلف حاکی از بهبود محسوس دقت در بازسازی سه‌بعدی بوده است.