Nowe algorytmy zwiększające rozdzielczość obrazowania 3D
Kamery TOF to stosunkowo nowe urządzenia rejestrujące całą scenę w trzech wymiarach. Są wyposażone w dedykowany czujnik obrazu, przez co nie wymagają ruchomych części. W ramach projektu POCS-DSR (POCS based depth super resolution) badacze opracowali innowacyjne algorytmy w celu zwiększenia rozdzielczości głębi i zmniejszenia błędu głębi w kamerach do obrazowania rozpiętości. W oparciu o technikę projekcji na zbiorach wypukłych (POCS) badacze wykorzystali wieloramkową korelację danych w celu uzyskania mapy głębi o bardzo wysokiej rozdzielczości. Nowo opracowana technika oparta na kalibracji umożliwiła utworzenie zestawów ograniczeń, które kompensują przestrzennie zróżnicowane błędy głębi w obrębie przestrzeni roboczej. Innowacyjna technika dostosowywania umożliwiła rejestrowanie obrazów w czasie rzeczywistym na platformie cyfrowego procesora sygnałowego. Zespół opracował algorytm wzmacniania głębi wielokrotnej ekspozycji, aby uchwycić i połączyć cenne informacje dotyczące głębi sceny przy wykorzystaniu zmiennego czasu trwania ekspozycji. Ponadto badacze opracowali równoległe algorytmy rekonstrukcji obrazu na potrzeby projekcji na zbiorach wypukłych. Ponieważ kamery TOF zapewniają obrazy z odległości w czasie rzeczywistym, można łatwo śledzić ruchy. Naukowcy opracowali również nowe algorytmy śledzenia poruszających się obiektów za pomocą platformy antenowej. Przy wykorzystaniu techniki najdłuższego rosnącego podciągu stworzyli również algorytmy autofokusu. Ponadto zespół usprawnił algorytmy kontrastu obrazów wideo dla niskoenergetycznych procesorów poprzez próbkowanie oryginalnego histogramu za pomocą masowo równoległego koprocesora. Do jednego z czasopism przesłano propozycję opublikowania artykułu omawiającego problem ograniczonego wyboru punktu zainteresowania. Technologia wykrywania rozpiętości może być wykorzystywana do różnych zastosowań, w tym w zaawansowanych rozwiązaniach w przemyśle samochodowym, liniach produkcyjnych i obrazowaniu biomedycznym. W dziedzinie obrazowania biomedycznego badacze zastosowali ulepszone algorytmy rozdzielczości w celu usprawnienia obrazowania tensora dyfuzji. Dzięki innowacyjnym i wydajnym algorytmom naukowcy z powodzeniem spełnili wymogi w zakresie przetwarzania obrazu w czasie rzeczywistym w kilku zastosowaniach w organizacji przyjmującej. Działania prowadzone w ramach projektu opisano w kilku referatach zaprezentowanych na konferencjach na szczeblu lokalnym i międzynarodowym.
Słowa kluczowe
Obrazowanie 3D, czas przelotu, kamery TOF, POCS-DSR, rozdzielczość głębi, projekcja na zbiorach wypukłych
