1. 演化式演算法在電腦視覺之應用 20091126 Seminar報告
研 究 生：劉恭良
指導教授：何瑁鎧

2. Outline
1. 簡介
2. 相關研究
3. 目前進度
4. 未來規劃
5. Q&A

3. 1.簡介 目的 電腦視覺的應用越來越多，如何改善並延 展現有的應用(如：改善準確率、提升效能) 已經是目前熱門的研究。
我們將使用演化式演算法來改善我們現有 結果，希望可以藉由新的演算法來提升準 確率、達到高效能的成果。
目前重點將放在3D模型重建和影像修補。

4. 2.相關研究(1/13) 蔡政君提出「使用光束調整法與多張影 像做相機校正與三維模型重建」
使用多視角影像來改善各個對應點位置， 並經由光束調整法產生較精準的相機內、 外部參數，接著建出想要的模型。

5. 2.相關研究(2/13) 稀疏光束調整法 SBA(Sparse Bundle Adjustment)

6. 2.相關研究(3/13) 蔡瑞陽提出 「從多視角萃取密集影像對應」 對應點位置之改善 各種不同條件下精確地萃取對應點 極線轉換
零平均正規化相關匹配、ZNCC(Zero-mean Normalized Cross-Correlation)
顏色直方圖

7. 2.相關研究(4/13) 極線轉換 任兩張影像上兩對應點，在第三張影像上， 其極線交點即為兩對應點在第三張影像上 的對應點。 I3 I1p1 p2 p3 L1 L2

8. 2.相關研究(5/13) 吳坤信提出「從多視角已校正影像改善 三維粗略模型」 利用視覺外廓去改善模型的精確度
使用多視角幾何及極線轉換改善多視角相 片上的對應點
自動化的將多視角拍攝的相片敷貼於三維 空間模型上

9. 2.相關研究(6/13) 劉啟宗提出使用序列影像做影像修補
使用Homography與Image Rectification 特性修補影像中的缺口

10. 2.相關研究(7/13) 粒子群最佳化 PSO(Particle Swarm Optimization) Step1：
將問題形式化。將D個參數最佳化的問題 視為一個D維的求解空間，定義一個具有 粒子的族群，每個粒子的位置及速率均為 D維的向量。

11. 2.相關研究(8/13) Step2： Step3： Step4： 初始化。 以隨機方式設定每個粒子的位置及其速率。
將粒子的位置代入求解問題評估函數以求得每 個粒子的評估值。
Step4：
每一個粒子的評估值與該粒子所經歷的最佳評 估值比較，假若新的評估值比粒子的最佳評估 值佳，則以新的位置及評估值取代粒子的最佳 解位置及評估值。

12. 2.相關研究(9/13)
Step5：
每一個粒子的最佳評估值與群體的最佳評估值 比較，假若粒子的最佳評估值比群體的最佳評 估值佳，則以粒子的最佳解位置及評估值取代 所有粒子的最佳解位置及評估值。
Step6：
使用下列式子改變個體的速率並移動粒子位置。
其中　　為粒子的位置， 為粒子的速度， 為粒子最佳解位置，　為所有粒子的最佳 解位置，C1=C2=2，rand為-1至1的亂數值。

13. 2.相關研究(10/13)
Step7：
重複步驟3~步驟6，直到群體的最佳評估值 符合我們的需求。

14. 2.相關研究(11/13) 基因演算法 極值問題： 排列問題： 組合問題： 評估函數的最大化或最小化 在N個元素中取M個進行排列 投資組合
預算分配
排課問題

15. 2.相關研究(12/13)
基因演算法
優點：
可以處理的資料類型範圍極大
可以用在最適化的問題上
和類神經網路結合容易

16. 2.相關研究(13/13)
基因演算法
缺點：
許多問題有編碼上的困難
不保證最適化
運算成本極高
可以運用的商業套裝軟體不多

17. 3.目前進度(1/6)
非共面材質處理
類似且重複性牆面
柱狀牆面

18. 3.目前進度(2/6) 類似且重複性牆面 拍攝照片時，很有可能一張照片裡有重 覆需要修補的地方，稱為重覆性牆面。
先選定要修補的區塊，再使用區塊比對 演算法找出照片中重覆區域，以進行影 像修補。

19. 3.目前進度(3/6)

20. 3.目前進度(4/6) 柱狀牆面 因為必須貼回3D Model，所以需要對照 片做正規化處理。
選定一平面後，將自動產生對應的曲線 高度，以用來做後續的homography對應。

21. 3.目前進度(5/6)
解析度
2592*3888

22. 3.目前進度(6/6)
經由實驗自動產生的曲線

23. 4.未來規劃 將投入在多種電腦視覺應用，並加入一 種或多種演化式演算法，用來提升實驗 準確率及實驗效能。
考慮在Multi-Core的架構下進行實驗。
(Ex：NVIDIA CUDA)

24. Thank you for your attention!!
5.Q&A
Thank you for your attention!!