3D реконструкция объектов по видеопотоку в динамической сцене

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2023
Předmět:
DOI: 10.26102/2310-6018/2023.41.2.009
Popis: Статья посвящена задаче 3D реконструкции объектов в динамических сценах по стереоизображениям. При выполнении каких-либо сложных задач автономными роботами (ремонтные работы, обследование морского дна) появляется необходимость одновременного восстановления траектории движения автономного робота и построения 3D модели окружающей обстановки по видеоинформации. Данные о траекториях движения роботов и информация об окружающей обстановке необходимы специалистам для дальнейшей работы по корректировке работы дронов и отслеживания прогресса выполняемых работ. Существующие на данный момент решения по идентификации объектов позволяют восстанавливать геометрию динамических объектов с накладываемыми ограничениями, которые не позволяют с необходимой точностью реконструировать всю сцену. Также существующие методы не предполагают детальную визуализацию всей 3D сцены по заранее неизвестным точечным данным и не включают в себя восстановление невидимых участков поверхностей объектов. Предложен подход к решению задачи идентификации и 3D реконструкции объектов по видеоинформации применительно к динамическим сценам. Описан базис программной системы, реализующий предложенные алгоритмические и архитектурные решения. Приведены данные по модельным сценам и особенностям объектов сцены. Обсуждены результаты вычислительных экспериментов с виртуальными сценами. Рассмотрены закономерности, выявленные в результате проведения тестов, влияющие на точность реконструкции моделей.
The article is devoted to the problem of 3D reconstruction of objects in dynamic scenes by stereo images. When performing any complex tasks by autonomous robots (repair work, inspection of the seabed), there is a need to simultaneously restore the trajectory of the autonomous robot and build a 3D model of the environment using video information. Data on the trajectories of robots and information about the environment are necessary for specialists to further correct drone operation and track the progress of work performed. Сurrently existing object identification solutions help to restore the geometry of dynamic objects with imposed restrictions that prevent from reconstructing the entire scene with the necessary accuracy. Also, the existing methods do not involve detailed visualization of the entire 3D scene using previously unknown point data and do not include the restoration of invisible parts of object surfaces. An approach to solving the problem of identification and 3D reconstruction of objects based on video information in relation to dynamic scenes is proposed. The basis of the software system implementing the proposed algorithmic and architectural solutions is described. Data on model scenes and features of scene objects are given. The results of computational experiments with virtual scenes are discussed. The regularities discovered as a result of tests affecting the accuracy of model reconstruction are considered.
МОДЕЛИРОВАНИЕ, ОПТИМИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, Выпуск 2 (41) 2023, Pages 9-10
Databáze: OpenAIRE