Hvad er den visuelle skrog?

Ved computerafbildning er et visuelt skrog den tredimensionelle (3D) form af et objekt, der ekstrapoleres fra flere todimensionelle (2D) billeder taget i forskellige vinkler omkring objektet, der er tilnærmet. Overfladedata om formen på et objekt opnås ved at spore kontur af et objekt i et billede, hvilket i det væsentlige skaber en silhuet af objektet uden nogen specifik indvendig struktur eller detalje. En samling silhuetter, alle udtrukket fra billeder taget i forskellige vinkler, er samlet i 3D-rum, og området mellem kendte konturpunkter interpoleres for at danne et 3D-objekt, der har den generelle 3D-kontur af det egentlige objekt, dog måske uden så meget specifik detaljer. Processen, der bruges til at skabe et visuelt skrog, også kendt som form fra silhuet (SFS), kan være hurtigere, mindre processorintensiv og billigere at implementere end nogle stereoskopiske teknikker til at fange 3D-bevægelse eller opdage formen af ​​3D-objekter. Nogle af applikationerne, der bruger det visuelle skrog, inkluderer detektion af computervisionshindring, bevægelsesfangst til medicinske eller andre analytiske formål og virtuel 3D-objektscanning, når SFS udføres under meget kontrollerede forhold.

Processen med at danne det visuelle skrog fra et objekt fra et sæt billeder involverer at isolere objektets silhuet fra baggrunden på billederne. Den nøjagtige placering og orientering af de kameraer, der bruges til at erhverve billederne, er også vigtige for processen. I hvert billede laves en lige sti fra billedets visningsplan til scenens rum og slutter på konturerne af det objekt, der tages. Dette gøres for hvert billede og det område, hvor hver af stierne, der ligner kegler i et 3D-miljø, krydser giver et meget groft, bloklignende volumen, der indeholder objektet inden for dimensioner af scenen. For nogle applikationer, såsom computersyn, er disse oplysninger tilstrækkelige til at muliggøre grundlæggende forhindring af forhindringer.

Silhuetterne kan videreforarbejdes, så mindre geometriske detaljer oversættes til det visuelle skrog. Disse kan omfatte huller i genstanden, som det kan forekomme, hvis det visuelle skrog blev konstrueret ud fra billeder af et menneske, der står med benene fra hinanden eller armene udstrakte. En egenskab ved en objektform, der ikke kan indfanges nøjagtigt med SFS-teknikker, er en konkav overflade, fordi den ikke bidrager til silhuetten.

SFS-teknikken til at skabe det visuelle skrog på et objekt kan være utroligt detaljeret og nøjagtig, hvis der anvendes raffinerede algoritmer i forbindelse med kontrollerede forhold til at skabe kildebilleder. Disse forhold kan omfatte en enkelt, konsistent lyskilde, en statisk og målbar baggrund og kameraer, der er nøjagtigt kalibreret. I betragtning af disse forhold kan meget nøjagtige 3D-modeller af objekter konstrueres, og bevægelsesfangst kan udføres uden behov for markører, sporere eller specielt udstyr ud over kameraer.