सपाट छवियों से 3D को कैसे पुनः प्राप्त किया जा सकता है?

दो या अधिक ज्ञात दृष्टिकोणों से देखे गए एक बिंदु को त्रिकोणीय किया जा सकता है, और दृश्यों में कई बिंदुओं का मिलान दृश्य संरचना और कैमरा स्थितियों दोनों को पर्याप्त रूप से बाधित करता है ताकि उन्हें पैमाने तक पुनर्निर्मित किया जा सके।

गति से संरचना क्या है?

यह अतिव्यापी छवियों के एक सेट को लेने, मिलान सुविधाओं को खोजने, और एक साथ यह पता लगाने की प्रक्रिया है कि प्रत्येक कैमरा कहाँ था और 3D बिंदु कहाँ हैं, जिससे एक विरल 3D मॉडल और कैमरा प्रक्षेपवक्र (trajectory) बनता है।

बहु-दृष्टि ज्यामिति और 3D पुनर्निर्माण

बहु-दृष्टि ज्यामिति एक ही दृश्य की विभिन्न दृष्टिकोणों से ली गई छवियों के बीच संबंधों का अध्ययन करती है, और 3D पुनर्निर्माण इन संबंधों का उपयोग दृश्य संरचना और कैमरा स्थितियों को पुनः प्राप्त करने के लिए करता है।

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Definition

बहु-दृष्टि ज्यामिति एक दृश्य की कई छवियों से संबंधित ज्यामितीय बाधाओं का अध्ययन है, और 3D पुनर्निर्माण उन छवियों के अनुरूप दृश्य संरचना और कैमरा पोज़ की पुनर्प्राप्ति है।

Scope

यह विषय एपिपोलर ज्यामिति और मौलिक तथा आवश्यक आव्यूह (fundamental and essential matrices), गहराई अनुमान के लिए द्वि-दृष्टि और बहु-दृष्टि स्टीरियो, त्रिकोणीयकरण (triangulation), गति से संरचना (structure from motion) जो कैमरों और बिंदुओं को संयुक्त रूप से पुनः प्राप्त करती है, और पूर्ण पुनर्निर्माण के अरेखीय परिशोधन के रूप में बंडल समायोजन (bundle adjustment) को शामिल करता है।

Core questions

दो छवियों में देखे गए एक ही दृश्य बिंदु को कौन सी बाधाएँ संबंधित करती हैं?
स्टीरियो पत्राचार से गहराई कैसे पुनः प्राप्त की जाती है?
कैमरा पोज़ और दृश्य संरचना एक साथ कैसे पुनः प्राप्त की जाती है?
पुनर्प्रक्षेपण त्रुटि को कम करने के लिए एक बड़े पुनर्निर्माण को कैसे परिष्कृत किया जाता है?

Key concepts

एपिपोलर ज्यामिति
मौलिक और आवश्यक आव्यूह
स्टीरियो पत्राचार
त्रिकोणीयकरण
गति से संरचना
बंडल समायोजन

Key theories

एपिपोलर ज्यामिति: दो दृश्यों के लिए, एक छवि में एक बिंदु अपने मिलान को दूसरी छवि में एक रेखा तक सीमित करता है, जिसे मौलिक आव्यूह द्वारा एन्कोड किया जाता है, जो पत्राचार खोज को कम करता है और स्टीरियो और गति अनुमान का आधार है।
बंडल समायोजन: पुनर्निर्माण को सभी कैमरा मापदंडों और 3D बिंदुओं को संयुक्त रूप से अनुकूलित करके परिष्कृत किया जाता है ताकि कुल पुनर्प्रक्षेपण त्रुटि को कम किया जा सके, जो गति से संरचना के मूल में एक बड़ी विरल अरेखीय न्यूनतम-वर्ग समस्या है।

Clinical relevance

बहु-दृष्टि पुनर्निर्माण 3D मैपिंग और फोटोग्रामेट्री, रोबोट और ड्रोन के लिए दृश्य एक साथ स्थानीयकरण और मैपिंग (visual simultaneous localization and mapping), संवर्धित वास्तविकता (augmented reality), सांस्कृतिक-विरासत डिजिटलीकरण, और फोटो संग्रह से 3D मॉडल के निर्माण को सक्षम बनाता है।

History

फोटोग्रामेट्री पर आधारित, बहु-दृष्टि ज्यामिति का प्रक्षेप्य सूत्रीकरण 1990 के दशक में समेकित किया गया था; बंडल समायोजन को 2000 में संश्लेषित किया गया था, और बाद में बड़े पैमाने पर गति से संरचना प्रणालियों ने इंटरनेट फोटो संग्रह से शहरों का पुनर्निर्माण किया।

Key figures

Richard Hartley
Andrew Zisserman
Bill Triggs

Seminal works

hartley2004
triggs2000

Frequently asked questions

सपाट छवियों से 3D को कैसे पुनः प्राप्त किया जा सकता है?: दो या अधिक ज्ञात दृष्टिकोणों से देखे गए एक बिंदु को त्रिकोणीय किया जा सकता है, और दृश्यों में कई बिंदुओं का मिलान दृश्य संरचना और कैमरा स्थितियों दोनों को पर्याप्त रूप से बाधित करता है ताकि उन्हें पैमाने तक पुनर्निर्मित किया जा सके।
गति से संरचना क्या है?: यह अतिव्यापी छवियों के एक सेट को लेने, मिलान सुविधाओं को खोजने, और एक साथ यह पता लगाने की प्रक्रिया है कि प्रत्येक कैमरा कहाँ था और 3D बिंदु कहाँ हैं, जिससे एक विरल 3D मॉडल और कैमरा प्रक्षेपवक्र (trajectory) बनता है।