Wat is de visuele romp?

Bij computerbeeldvorming is een visuele romp de driedimensionale (3D) vorm van een object die wordt geëxtrapoleerd uit meerdere tweedimensionale (2D) afbeeldingen genomen onder verschillende hoeken rond het object dat wordt benaderd. Oppervlaktegegevens over de vorm van een object worden verkregen door de contour van een object in een afbeelding te volgen, waardoor in wezen een silhouet van het object wordt gecreëerd zonder specifieke binnenstructuur of detail. Een verzameling silhouetten, alle geëxtraheerd uit afbeeldingen genomen onder verschillende hoeken, worden samengevoegd in 3D-ruimte en het gebied tussen bekende contourpunten wordt geïnterpoleerd om een ​​3D-object te vormen dat de algemene 3D-omtrek van het werkelijke object heeft, hoewel misschien zonder zoveel specifiek detail. Het proces dat wordt gebruikt om een ​​visuele romp te maken, ook bekend als Shape-from-silhouette (SFS), kan sneller, minder processorintensief en goedkoper zijn om te implementeren dan sommige stereoscopische technieken voor het vastleggen van 3D-beweging of het detecteren van de vorm van 3D-objecten. Sommige van de toepassingen die de visuele romp gebruiken, omvatten detectie van obstakels voor computerzicht, bewegingsopname voor medische of andere analytische doeleinden en scannen van virtuele 3D-objecten wanneer SFS wordt uitgevoerd in sterk gecontroleerde omstandigheden.

Het proces van het vormen van de visuele romp van een object uit een set afbeeldingen omvat het isoleren van het silhouet van het object van de achtergrond in de afbeeldingen. De exacte locatie en oriëntatie van de camera's die worden gebruikt om de beelden te verkrijgen, zijn ook belangrijk voor het proces. In elke afbeelding wordt een recht pad gemaakt van het kijkvlak van de afbeelding naar de ruimte van de scène en eindigend op de contouren van het object dat wordt afgebeeld. Dit wordt gedaan voor elke afbeelding en het gebied waar elk van de paden, die lijken op kegels in een 3D-omgeving, een zeer ruw, blokachtig volume geeft dat het object binnen de dimensies van de scène bevat. Voor sommige toepassingen, zoals computer vision, is deze informatie voldoende om elementaire obstakels te vermijden.

De silhouetten kunnen verder worden verfijnd, zodat kleinere geometrische details worden vertaald naar de visuele romp. Deze kunnen gaten in het object bevatten, zoals het geval zou kunnen zijn als de visuele romp werd geconstrueerd uit afbeeldingen van een mens die met benen uit elkaar staat of zijn armen gestrekt. Een kenmerk van een objectvorm dat niet nauwkeurig kan worden vastgelegd met SFS-technieken is een concaaf oppervlak, omdat het niet bijdraagt ​​aan het silhouet.

De SFS-techniek voor het maken van de visuele romp van een object kan ongelooflijk gedetailleerd en nauwkeurig zijn als verfijnde algoritmen worden gebruikt in combinatie met gecontroleerde omstandigheden om de bronafbeeldingen te maken. Deze omstandigheden kunnen een enkele, consistente lichtbron, een statische en meetbare achtergrond en camera's zijn die exact zijn gekalibreerd. Gezien deze omstandigheden kunnen zeer precieze 3D-modellen van objecten worden geconstrueerd en kan bewegingsopname worden uitgevoerd zonder dat markeringen, tracers of speciale apparatuur buiten camera's nodig zijn.