110 likes | 260 Views
Laboratorij za slikovne tehnologije Fakulteta za elektrotehniko, Ljubljana. ROBUSTNA PORAVNAVA SLIK. Tomaž Vrtovec (tomaz.vrtovec@fe.uni-lj.si). 05/05/2003. ROBUSTNE METODE NEROBUSTNE METODE. a 2 2. Soglasje naključnih vzorcev RANSAC (RANdom SAmple Consensus).
E N D
Laboratorij za slikovne tehnologije Fakulteta za elektrotehniko, Ljubljana ROBUSTNA PORAVNAVA SLIK Tomaž Vrtovec (tomaz.vrtovec@fe.uni-lj.si) 05/05/2003
ROBUSTNE METODE NEROBUSTNE METODE a22 Soglasje naključnih vzorcev RANSAC (RANdom SAmple Consensus) Metoda najmanjših kvadratov LS (Least Squares) velikih napak ni: y = 1.0x – 0.4 prisotnost velikih napak: y = -1.5 + 88.3
RANSAC OPIS POSTOPKA 1. Iz množice vseh podatkovnih točk Anaključno izberemopodmnožico S1, ki je sestavljena iz p točk. Iz teh točk jemogoče določiti model M1in njegove parametre. neugoden RANSAC model ugoden RANSAC model y = -17.7x – 749.3 y = -0.03x + 5.1 #A = 50 p = 2#S1 = 2 #A = 50 p = 2#S2 = 2
RANSAC 2. Določimo podmnožico točk S1* množice A, ki ležijo v predpisani meji odstopanja od modela M1. Podmnožica S1* se imenuje množica soglasja. neugoden RANSAC model ugoden RANSAC model meja odstopanja: 15.7povprečna oddaljenost: 16.7 soglasje: #S1* = 54% meja odstopanja: 141.6povprečna oddaljenost: 55.1 soglasje: #S2* = 94%
RANSAC 3. Če je velikost množice soglasja večja od predpisanevrednosti t, potem je to ugoden model. V nasprotnemprimeru je model neugoden in se ponovijo koraki 1...3. 4. Če je model ugoden, potem se iz množice soglasja zgradi nov model M*. V primeru, da po določenem številu poskušanj ni najden ugoden model, se zgradi model z največjo množico soglasja. y = -1.0x – 0.1
RANSAC PARAMETRI POSTOPKA 1. Meja odstopanja podatkovne točke od modela Mi. Meja je določena eksperimentalno ali kot npr. standardna deviacija odstopanja podatkov od modela. 2. Število poskušanj k naključnega izbiranja podmnožic Si. Število je določeno na osnovi pričakovane vrednosti E(k) = w-p (w je verjetnost, da se katerakoli točka nahaja v predpisani meji odstopanja od modela). S poskušanjem se preneha, ko ta vrednost preseže nekaj standardnih deviacij : k = E(k) + mSD(k); m = 1,2,... 3. Predpisana vrednost t, ki odloča o ugodnosti modela Mi. Vrednost t je ocena števila podatkovnih točk, ki ne predstavljajo napak. Zagotavljati mora tudi, da množica soglasij Si* vsebuje zadostno število točk za gradnjo novega modela Mi*. Za primer: 1. Meja odstopanja: neugoden model SD = 15.7; ugoden model SD = 141.6 2. Število poskušanj: w = 80%; k = 0.8-2 + 2(1-0.82)1/2(0.8-2) = 3 3. Predpisana vrednost t = 90%.
Želeni vektorji premika točk v prostoru. Model M podmnožice vektorjev S ter meja odstopanja od modela. Vektorji množice soglasja S* ter model M* na osnovi te množice. ROBUSTNA TOGA PORAVNAVA SLIK medsebojna informacija Vezana verjetnost (skupni histogram) Porazdelitev podobnosti Podobnost v vsaki točki Podobnost v +1 točki Premik (sila F) Podobnost v -1 točki Izločanje napačnih premikov se opravi z RANSAC postopkom:
SLIKE V PORAVNAVI RRR Ciljna slika poravnave A1. Izvorna slika poravnave B je za (tx, ty, tz) = (-6,-6,-6) mm premaknjena slika A1. Slike: (50 x 50 x 50) sl. el. = = 125000 sl. el. Ciljna slika poravnave A2 (vsebuje motilni element).
RRR REZULTATI PORAVNAVE Slika B -> Slika A1 (slika brez motilnega elementa)
RRR Slika B -> Slika A2 (slika z motilnim elementom)
LITERATURA [1] Fischler, M. A., Bolles, R.C.: Random Sample Consensus: A Paradigm for Model Fitting with Applications to Image Analysis and Automated Cartography; Graphics and Image Processing, Foley, J.D. (ur.), Communications of the ACM, June 1981, Volume 24, No. 6., pp. 381-395 [2] Rogelj, P., Kovačič S.: Rigid multi-modality registration of medical images using point similarity measures; Computer Vision – CVWW'03, Drbohlav, O. (ur.), Valtice, Czech Republic, February 3-6 2003