Введение
Глава 1. Проблемы построения фотографических карт подводного дна 15
1.1. Постановка задачи 15
1.1.1. Получение фотоматериала для фотографических карт дна 15
1.1.2. Использование фотографических карт дна 18
1.1.3. Специфика задачи построения фотографических карт дна 18
1.2. Анализ методов автоматической сшивки изображений 21
1.2.1. Сопоставление изображений 21
1.2.2. Калибровка камер 27
1.2.3. Вычисление положения и ориентации камер 29
1.2.4. Проекция изображений на одну поверхность 31
1.2.5. Совмещение изображений 32
1.3. Применение существующих систем сшивки к подводным изображениям 1.4. Основные задачи, требующие решения 35
Глава 2. Поиск связанных изображений 36
2.1. Постановка задачи 36
2.2. Система координат изображения 37
2.3. Визуальные особенности на изображениях
2.3.1. Компенсация освещения АЛЛА 39
2.3.2. Обнаружение особых точек 43
2.3.3. Построение дескрипторов особых точек
2.4. Сопоставление особенностей напаре изображений 47
2.4.1. Оценки соответствия дескрипторов 47
2.4.2. Выявление соответствий 48
2.4.3. Фильтрация ложных соответствий 50
2.5. Алгоритм быстрого поиска связанных изображений 53
2.5.1. Необходимость применения быстрых алгоритмов 53
2.5.2. Списки кандидатов на сопоставление 54
2.5.3. Поиск похожих дескрипторов особенностей 54
2.5.4. Сопоставление пар в больших наборах изображений 60
2.6. Результаты 64
2.6.1. Описание данных 64
2.6.2. Компенсация освещения 64
2.6.3. Сопоставление пар изображений с малым перекрытием 65
2.6.4. Поиск связанных изображений 66
Глава 3. Вычисление положения и ориентации изображений 70
3.1. Постановка задачи 70
3.2. Поиск начального приближения решения
3.2.1. Начальные значения параметров 71
3.2.2. Относительное позиционирование изображений 72
3.3. Эффективное решение системы линейных алгебраических уравнений... 75
3.3.1. Общий алгоритм решения 75
3.3.2. Минимизация заполнения матрицы системы 76
3.3.3. Обратный алгоритм Катхилла-Макки 77
3.3.4. Метод вложенных сечений 80 3.3.5. Модификация метода вложенных сечений 81
3.3.6. Метод параллельных сечений 82
3.4. Итеративное уточнение решения 85
3.4.1. Алгоритм Левенберга-Марквардта 85
3.4.2. Структура рассматриваемой задачи 86
3.4.3. Составление таблицы связи точек 88
3.4.4. Инициализация координат точек дна 90
3.4.5. Параметризация 91
3.4.6. Разреженный алгоритм Левенберга-Марквардта 93
3.5. Результаты 98
3.5.1. Исходные данные для тестирования 98
3.5.2. Алгоритмы решения СЛАУ 101
3.5.3. Задача поиска приближения планарных координат 105
3.5.4. Задача уточнения положения и ориентации АНПА 106
Глава 4. Визуальное представление фотографической карты дна
4.1. Постановка задачи
4.2. Алгоритм простой сшивки
4.2.1. Построение аппроксимирующей плоскости 114
4.2.2. Оценка корректности построенной плоскости 115
4.2.3. Коррекция плоскости 117
4.2.4. Функции проекции 119
4.3. Сшивка на основе трёхмерной модели дна 120
4.3.1. Построение трёхмерной модели рельефа дна 121
4.3.2. Процедура проецирования 122
4.4. Устранение швов на стыках изображений 124
4.5. Результаты
4.5.1. Исходные данные для тестирования 127
4.5.2. Результат бесшовной сшивки изображений 129
4.5.3. Трёхмерная модель дна 134
Заключение 136
Список литературы 1
