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Feature Motion for Monocular Robot Navigation. 單視覺機器人 – 追蹤 (tracking) 最常見的機器人導航技術 特徵點特性(特別 匹配性 抗破壞性) 特徵點取得(區塊 尺度不變)

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1 Feature Motion for Monocular Robot Navigation

2 單視覺機器人 – 追蹤 (tracking) 最常見的機器人導航技術 特徵點特性(特別 匹配性 抗破壞性) 特徵點取得(區塊 尺度不變)

3 單視覺機器人 – 追蹤 Good features to track 圖像特徵點 移動規律 ( 映射 ) 平面影像上的立體變化

4 單視覺機器人 – 追蹤 SIFT (Scale-invariant feature transform ) 特徵點擷取 特徵點描述 128 維度特徵指標 ( 方向 梯度 …) 高準確度

5 單視覺機器人 – 追蹤 Harris corner ( 改進 Moravec corner)

6 單視覺機器人 – 追蹤方法選擇 追蹤環境 室內 室外 應用主體 臉部判別 移動 影像品質 特徵需求

7 目標 決定目標物在下張影像的位置 方法 SIFT 多重對應

8 目標 決定目標物在下張影像的位置

9 目標 決定目標物在下張影像的位置 手段 旋轉 非等性變形 映射 ( homography: 單應性 )

10 瑕疵 homography transforms 同一物體在兩張圖片中的對應方法 非精準 可接受 需要明顯對應物

11 不同 H 的正規化相關匹配對應結果

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14 瑕疵 homography transforms 同一物體在兩張圖片中的對應方法 非精準 可接受 需要明顯對應物 僅能單一平面對應

15 瑕疵 解決 homography transforms 計算各種不同的 H 使用 RANSAC 方法選擇最佳 H

16 最佳化映射對應 RANdom SAmple Consensus (RANSAC) 重複 N 次: 隨機取四組對應特徵點,帶入映射函式取參數 將影像 A 中所有特徵點依上式參數帶入映射,求出 特徵點在影像 B 所在位置,並計算匹配距離 給定 d ,記錄該次匹配距離 <d 的特徵點對應數目 選擇最佳參數

17 決定 H 原圖上的點 x i 映射後的點 x i ’ H 矩陣 3x3 Hx i =x i ’

18 決定 H 使用 Direct Linear Transformation (DLT)

19 決定 H 使用 Direct Linear Transformation (DLT)

20 決定 H 使用 Direct Linear Transformation (DLT)

21 決定 H 使用 Direct Linear Transformation (DLT)

22 最佳化映射對應 RANdom SAmple Consensus (RANSAC) 重複 N 次: 隨機取四組對應特徵點 ,帶入映射函式取參數 將影像 A 中所有特徵點依上式參數帶入映射,求出特徵 點在影像 B 所在位置,併計算匹配距離 給定 d ,記錄該次匹配距離 <d 的特徵點對應數目 選擇最佳參數

23 決定 H 使用 Direct Linear Transformation (DLT) 計算 SVD 參數即為 V 之最下面那行

24 特徵追蹤 取得 H ,套用在低特徵物體 Normalized Cross Correlation(NCC) 精確對應 window 灰階 -> 統計 -> 向量 -> 夾角

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29 應用 Autostitch Google Map Microsoft Photosyth


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