‫ﺑﻪﻧﺎم ﯾﺰدان ﭘﺎك‬
‫ﻣﺒﺎﻧﯽ ﺑﯿﻨﺎﯾﯽ ﺳﻪ ﺑﻌﺪي ﮐﺎﻣﭙﯿﻮﺗﺮي‬
‫داﻧﺸﮑﺪه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﮐﺎﻣﭙﯿﻮﺗﺮ‬
‫داﻧﺸﮕﺎه ﺻﻨﻌﺘﯽ ﺷﺮﯾﻒ‬
‫ﭘﺮوژه ﭘﺎﯾﺎﻧﯽ‪ ،‬زﻣﺴﺘﺎن ‪1392‬‬
‫ﻧﮑﺎت اﺟﺮاﺋﯽ‬
‫‪ ‬ﺧﺮوﺟﯽ ﭘﺮوژه در ﯾﮏ ﻓﺎﯾﻞ ﻓﺸﺮده ﺗﺤﺖ ﻋﻨﻮان ‪ 3DCV_Prj_stdnum‬ﭘﯿﺶ از زﻣﺎن ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه‪ ،‬ﺑﻪ‬
‫آدرس ‪ [email protected]‬ارﺳﺎل ﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ ‬از ﻧﺮماﻓﺰار ‪ Matlab‬ﺑﺮاي ﭘﯿﺎدهﺳﺎزي اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﺎﯾﯿﺪ‪ .‬ﮐﺪﻫﺎ ﺑﺪون ﺗﻮﺿﯿﺤﺎت )‪ (comment‬ﭘﺬﯾﺮﻓﺘﻪ ﻧﺨﻮاﻫﺪ‬
‫ﺷﺪ‪.‬‬
‫‪ ‬ﮔﺰارش ﺷﻤﺎ ﺑﺎﯾﺪ ﮐﺎﻣﻞ‪ ،‬ﺟﺎﻣﻊ و در ﻗﺎﻟﺐ ﯾﮏ ﻓﺎﯾﻞ ‪ pdf‬ﺑﻮده و ﺗﻤﺎﻣﯽ ﻓﻌﺎﻟﯿﺖﻫﺎي اﻧﺠﺎم ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺷﻤﺎ‪،‬‬
‫ﺗﻮﺿﯿﺤﺎﺗﯽ راﺟﻊ ﺑﻪ ﮐﺪ‪ ،‬و ﻧﺘﺎﯾﺞ را ﺷﺎﻣﻞ ﺷﻮد‪ .‬ﻻزم ﺑﻪ ذﮐﺮ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﺨﺶ ﻣﻬﻤﯽ از ﻧﻤﺮه ﺷﻤﺎ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ‬
‫ﮔﺰارش ﭘﺮوژه اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪ ‬ﭘﺮوژه ﺑﻪ ﺻﻮرت اﻧﻔﺮادي اﻧﺠﺎم ﻣﯽﺷﻮد‪.‬‬
‫‪ ‬ﻣﻬﻠﺖ ارﺳﺎل ﭘﺮوژه ‪ 1392/11/5‬اﺳﺖ‪ .‬زﻣﺎن ﺗﺤﻮﯾﻞ ﺣﻀﻮري در آﯾﻨﺪه ﻧﺰدﯾﮏ اﻋﻼن ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ‪.‬‬
‫‪ ‬در ﺻﻮرت ﻧﯿﺎز ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﺪ ﺳﻮالﻫﺎي ﺧﻮد ﺑﺎ ارﺳﺎل اﯾﻤﯿﻞ ﺑﻪ ‪ [email protected]‬ﯾﺎ‬
‫‪ [email protected]‬ﻣﻄﺮح ﻧﻤﺎﯾﯿﺪ‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫ﭘﺎﯾﮕﺎه داده‬
‫ﭘﺎﯾﮕﺎه داده ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ اﯾﻦ ﭘﺮوژه ﺷﺎﻣﻞ ‪ 8‬ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻫﺮ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺷﺎﻣﻞ ‪ 3‬ﺗﺼﻮﯾﺮ اﺳﺖ ﮐﻪ در ﻫﻤﻪ ﺗﺼﺎوﯾﺮ‬
‫‪ 3‬ﺻﻔﺤﻪ ﺷﻄﺮﻧﺠﯽ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻫﻢ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﺗﻌﺪادي از اﯾﻦ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪﻫﺎ ﺷﺎﻣﻞ ﯾﮏ ﺷﯽ ﻧﯿﺰ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ )ﺑﺮاي‬
‫اﻧﺠﺎم ﺑﺨﺶ اﺧﺘﯿﺎري(‪.‬‬
‫ﺻﻔﺤﺎت ﺷﻄﺮﻧﺠﯽ از ﻣﺮﺑﻊﻫﺎي ﻫﻢ اﻧﺪازه ﺗﺸﮑﯿﻞ ﺷﺪهاﻧﺪ‪ .‬دو ﻧﻮع ﺻﻔﺤﻪ ﺷﻄﺮﻧﺠﯽ در ﺗﺼﺎوﯾﺮ دﯾﺪه ﻣﯽﺷﻮد‪ .‬ﻃﻮل‬
‫ﺿﻠﻊ ﻣﺮﺑﻊﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺻﻔﺤﺎت ﺷﻄﺮﻧﺠﯽ رﻧﮕﯽ ‪ 31‬ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ و ﺻﻔﺤﺎت ﺷﻄﺮﻧﺠﯽ ﺳﯿﺎه ﺳﻔﯿﺪ ‪ 20‬ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ اﺳﺖ‪.‬‬
‫ﻣﺎﺗﺮﯾﺲ ‪ K‬ﺑﺮاي ﺗﺼﺎوﯾﺮ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﯾﮏ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺛﺎﺑﺖ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ‪ ،‬اﻣﺎ ﺑﺮاي ﻣﺠﻤﻮﻋﻪﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ‪ ،‬ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ‬
‫ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺮاي واﺳﻨﺠﯽ دورﺑﯿﻦﻫﺎ ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﺪ از ‪ 2‬و ﯾﺎ ‪ 3‬ﺗﺼﻮﯾﺮ از ﻫﺮ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﺎﯾﯿﺪ‪.‬‬
‫ﻣﻮﺿﻮع ﭘﺮوژه‬
‫ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﺼﺎوﯾﺮ ﻣﻮﺟﻮد در ﭘﺎﯾﮕﺎه داده‪ ،‬اﻃﻼﻋﺎت واﺳﻨﺠﯽ دورﺑﯿﻦ را ﺑﺪﺳﺖ آورﯾﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻮﺿﯿﺤﺎت‪:‬‬
‫ﻣﺎﺗﺮﯾﺲ ‪ K‬را در ﻫﻤﻪ ﺗﺼﺎوﯾﺮ )ﺑﺮاي ﯾﮏ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ( ﺛﺎﺑﺖ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ و ﭘﺲ از ﺑﺪﺳﺖ آوردن آن‪،‬‬
‫ﻣﺎﺗﺮﯾﺲﻫﺎي ‪ R‬و ‪ T‬را ﺑﺮاي ﻫﺮ ﺗﺼﻮﯾﺮ در دﺳﺘﮕﺎه ﻣﺨﺘﺼﺎت ﺻﻔﺤﻪﻫﺎي ﺷﻄﺮﻧﺠﯽ ﺑﺪﺳﺖ آورﯾﺪ‪) .‬ﯾﻌﻨﯽ‬
‫ﻣﯿﺰان دوران و ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ دورﺑﯿﻦ را ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دﺳﺘﮕﺎه ﻣﺨﺘﺼﺎت ﺟﻬﺎﻧﯽ ﺑﺪﺳﺖ آورﯾﺪ‪(.‬‬
‫ﺗﻮﺟﻪ ﻧﻤﺎﯾﯿﺪ ﮐﻪ ﻧﺒﺎﯾﺪ از ﻓﺎﺻﻠﻪ ﮐﺎﻧﻮﻧﯽ ﮐﻪ در اﻃﻼﻋﺎت ﻫﻤﺮاه ﺗﺼﻮﯾﺮ آﻣﺪه اﺳﺖ اﺳﺘﻔﺎده ﮐﻨﯿﺪ و اﯾﻦ‬
‫ﭘﺎراﻣﺘﺮ ﻧﯿﺰ ﺑﺎﯾﺪ ﻣﺎﻧﻨﺪ دﯾﮕﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺎﺗﺮﯾﺲ ‪ K‬ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺻﻔﺤﺎت ﺷﻄﺮﻧﺠﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﻮد‪.‬‬
‫ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ اﺑﺘﺪا ﺑﺨﺸﯽ از واﺳﻨﺠﯽ را ﺑﻪﺻﻮرت دﺳﺘﯽ اﻧﺠﺎم دﻫﯿﺪ ﮐﻪ اﯾﻦ ﮐﺎر ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺎ ﻣﺸﺨﺺ ﮐﺮدن‬
‫ﻣﺴﺘﻄﯿﻞﻫﺎﯾﯽ در ﻫﺮ ﯾﮏ از ﺻﻔﺤﺎت ‪ YZ ،XY‬و ‪ XZ‬ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻮس روي ﺗﺼﺎوﯾﺮ اﻧﺠﺎم ﺷﻮد‪ .‬ﺳﭙﺲ در‬
‫ﮔﺎم ﺑﻌﺪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﺒﺪﯾﻞ ‪ Hough‬اﯾﻦ ﻣﺮﺣﻠﻪ را ﻧﯿﺰ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺧﻮدﮐﺎر اﻧﺠﺎم دﻫﯿﺪ‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫ﻃﻮل ﻫﺮﯾﮏ از اﺿﻼع ﻣﺮﺑﻊﻫﺎي ﻣﻮﺟﻮد در ﺗﺼﺎوﯾﺮ ﺷﻄﺮﻧﺠﯽ ‪) 20‬ﺳﯿﺎه و ﺳﻔﯿﺪ( و ‪) 31‬رﻧﮕﯽ( ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ و‬
‫اﻧﺪازه ﺳﻨﺴﻮر دورﺑﯿﻦ ‪ 22.3×14.9‬ﻣﯿﻠﯿﻤﺘﺮ اﺳﺖ ﮐﻪ اﯾﻦ اﻃﻼﻋﺎت ﻓﻘﻂ ﺑﺮاي ﺗﺒﺪﯾﻞ از ﻓﻀﺎي ﭘﯿﮑﺴﻠﯽ ﺑﻪ‬
‫ﻓﻀﺎي ﻣﺘﺮﯾﮏ ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﮐﺎرﺑﺮد داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ ﮐﻪ در اﯾﻦ ﭘﺮوژه ﻧﯿﺎزي ﺑﻪ آن ﻧﯿﺴﺖ و ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺗﻤﺎﻣﯽ‬
‫اﻃﻼﻋﺎت واﺳﻨﺠﯽ در ﻓﻀﺎي ﭘﯿﮑﺴﻠﯽ ﮐﺎﻓﯽ اﺳﺖ‪ .‬اﻣﺎ ﺑﺮاي درك ﺑﻬﺘﺮ ﻣﯿﺰان ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ و ﻓﺎﺻﻠﻪ ﮐﺎﻧﻮﻧﯽ‬
‫ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﺪ از اﯾﻦ اﻃﻼﻋﺎت اﺳﺘﻔﺎده ﮐﻨﯿﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺮاي ﺑﺮرﺳﯽ ﺻﺤﺖ روش ﭘﯿﺎدهﺳﺎزي ﺷﺪه ﻣﯽﺗﻮاﻧﯿﺪ از ‪ toolbox‬واﺳﻨﺠﯽ ‪ Caltech‬در ‪ Matlab‬اﺳﺘﻔﺎده‬
‫ﻧﻤﺎﯾﯿﺪ ]‪.[1‬‬
‫در ﺻﻮرت اﺳﺘﻔﺎده از ﮐﺪﻫﺎي ﻣﻮﺟﻮد )ﻋﺪم ﭘﯿﺎدهﺳﺎزي( ﻧﻤﺮهاي ﺑﻪ ﭘﺮوژه ﺷﻤﺎ ﺗﻌﻠﻖ ﻧﺨﻮاﻫﺪ ﮔﺮﻓﺖ‪.‬‬
‫ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﯿﺪ ﮐﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﮐﺪ ﭘﯿﺎدهﺳﺎزي ﺷﺪه را ﺑﺮاي ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺗﺼﺎوﯾﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﮔﺰارش ﻧﻤﺎﯾﯿﺪ )ﺣﺪاﻗﻞ‬
‫ﺳﻪ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ(‪ .‬ﺑﺮاي ارزﯾﺎﺑﯽ روش ﺷﻤﺎ از ﺗﺼﺎوﯾﺮ دﯾﮕﺮي اﺳﺘﻔﺎده ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ‪ .‬ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﮐﺪ ﭘﯿﺎدهﺳﺎزي ﺷﺪه‬
‫ﻧﺒﺎﯾﺪ ﺑﻪ ﻫﯿﭻ ﯾﮏ از وﯾﮋﮔﯽﻫﺎي اﯾﻦ ﺗﺼﺎوﯾﺮ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺮاي ﺑﻪ دﺳﺖ آوردن اﻃﻼﻋﺎت ﺑﯿﺸﺘﺮ در ﻣﻮرد واﺳﻨﺠﯽ دورﺑﯿﻦﻫﺎ ﺑﻪ ﻓﺼﻞﻫﺎي ‪ 8‬و ‪ 13‬ﮐﺘﺎب ]‪ [2‬و ﺑﺨﺶ‬
‫‪ 6.5‬ﮐﺘﺎب ]‪ [3‬ﻣﺮاﺟﻌﻪ ﮐﻨﯿﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺨﺶ اﺧﺘﯿﺎري‬
‫ﭘﺲ از ﺑﻪدﺳﺖ آوردن اﻃﻼﻋﺎت واﺳﻨﺠﯽ دورﺑﯿﻦ‪ ،‬ﻧﻘﺎط ‪ 3‬ﺑﻌﺪي اﯾﻦ ﺗﺼﺎوﯾﺮ را ﺑﺎزﺳﺎزي ﻧﻤﺎﺋﯿﺪ‪.‬‬
‫ﺗﻮﺿﯿﺤﺎت‪:‬‬
‫ﺑﺮاي ﭘﯿﺪا ﮐﺮدن ﻧﻘﺎط ﯾﮑﺴﺎن در ﺗﺼﺎوﯾﺮ ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﯿﺪ از وﯾﮋﮔﯽ ‪ SIFT‬اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﺎﯾﯿﺪ )‪.(vlfeat‬‬
‫ﺑﺎ ﺗﺮﮐﯿﺐ ﻧﻘﺎط ‪ 3‬ﺑﻌﺪي ﻫﺮ ‪ 3‬ﺗﺼﻮﯾﺮ‪ ،‬اﺑﺮ ﻧﻘﺎط ﺷﯽ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺑﻪ دﺳﺖ ﻣﯽ آﯾﺪ‪ .‬در ﻧﻬﺎﯾﺖ ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﯿﺪ ﺑﺎ‬
‫اﺳﺘﻔﺎده از ﺗﻮاﺑﻊ آﻣﺎده در ‪ ،Matlab‬اﺑﺮ ﻧﻘﺎط را ﻣﺜﻠﺚ ﺑﻨﺪي ﻧﻤﺎﺋﯿﺪ‪.‬‬
‫ﺑﺮاي ﺑﻪ دﺳﺖ آوردن اﻃﻼﻋﺎت ﺑﯿﺸﺘﺮ در ﻣﻮرد ﺑﺎزﺳﺎزي ‪ 3‬ﺑﻌﺪي ﺑﻪ ﻓﺼﻞﻫﺎي ‪ 18‬و ‪ 10‬ﮐﺘﺎب ]‪ [2‬ﻣﺮاﺟﻌﻪ‬
‫ﮐﻨﯿﺪ‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫ﻣﺮاﺟﻊ‬
[1] http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/.
[2] R. Hartley and A. Zisserman, “Multiple View Geometry in Computer Vision”, Second ed.:
Cambridge University Press, 2004.
[3] Y. Ma, S. Soatto, J. Kosecká, S. Sastry, “An Invitation to 3D Vision, From Images to
Geometric Models”, Springer, 2010.
4