Τεχνικές παραμορφώσιμων μοντέλων σε προβλήματα τεχνητής όρασης και επεξεργασίας τρισδιάστατης εικόνας
Creators: name: Κρηνίδης, Στυλιανός
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2004
Subjects: Παραμορφώσιμα μοντέλα
Deformable models

description: Η διδακτορική διατριβή με θέμα "Τεχνικές Παραμορφώσιμων Μοντέλων σε Προβλήματα Τεχνητής Οραση και Επεξεργασίας Τρισδιάστατης Εικόνας" που εκπονήθηκε από τον Κρηνίδη Στυλιανό, αποτελεί το αποτέλεσμα μίας πολυετούς επιστημονικής εργασίας σε θέματα που αφορούν τη τεχνητή όραση και την επεξεργασία τρισδιάστατης εικόνας. Πιο συγκεκριμένα, η διατριβή περιλαμβάνει μία νέα μέθοδο αυτόματης ευθυγράμμισης τρισδιάστατων αντικειμένων, τα οποία αναπαριστώνται ως μία ακολουθία δισδιάστατων παράλληλων εικόνων. Η μέθοδος αυτή βασίζεται στη βελτιστοποίηση μίας ολικής συνάρτησης ενέργειας, η οποία εκμεταλλεύεται τη γεωμετρική πληροφορία σχήματος του αντικειμένου, υπολογίζοντας την ομοιότητα της κάθε δισδιάστατης εικόνας σε σχέση με τις γειτονικές της. Εν συνεχεία, προτείνεται μία νέα μέθοδος ευθυγράμμισης τρισδιάστατων αντικειμένων, η οποία βασίζεται στον καθορισμό των αντιστοιχιών μεταξύ των σημείων του περιγράμματος των γειτονικών εικόνων των. Τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα που χρησιμοποιούνται για τον καθορισμό των αντιστοιχιών, εξάγονται από ένα δισδιάστατο παραμορφώσιμο μοντέλο, που υπόκειται στους νόμους και τις ιδιότητες της φυσικής και το οποίο παραμετροποιεί το περίγραμμα το περίγραμμα του αντικειμένου. Επειτα, παρουσιάζεται μία νέα μέθοδος δισδιάστατων παραμορφώσιμων μοντέλων ικανή να τα παραμορφώνει πολύ γρήγορα, σε πραγματικό χρόνο. Η μέθοδος είναι βασισμένη στον καθορισμό κλειστού τύπου εξισώσεων διακυβέρνησης των παραμορφώσεων των μοντέλων, που αναπαριστούν κλειστές και ανοικτές δισδιάστατες καμπύλες χωρίς να περιλαμβάνουν καμία υπολογιστικά χρονοβόρα διαδικασία. Τέλος, παρουσιάζεται μία νέα μέθοδος κλωνοποίησης των εκφράσεων ενός ατόμου σε κάποιο άλλο άτομο τελείως διαφορετικό, με τη χρήση στατιστικής ανάλυσης των εκφράσεων του προσώπου ενός μεγάλου συνόλου ανθρώπων. Τα δεδομένα της στατιστικής ανάλυσης έχουν ληφθεί από την παρακολούθηση ενός γενικού μοντέλου(πλέγματος) προσώπου σε βίντεο, που αναπαριστούν το σχηματισμό διαφορετικών εκφράσεων, ξεκινώντας από την ουδέτερη κατάσταση. Τα αποτελέσματα της μεθόδου είναι πλήρως συμβατά με την MPEG-4 κωδικοποίηση
description: The main research focus of the Ph.D. thesis accomplished by Krinidis Stelios are newly developed deformable model in computer vision problems and 3d image processing. More specifically, a new method for the automatic alignment of 3D objects, which are represented as sequences of 2D parallel slices is presented. This method is based on the optimization of a global energy function, which exploits the geometric information of the object, calculating the similarity of each 2-D slice of the object with respect to its neighborhood. Additionally, a new method for the alignment of 3D objects , which is based on determining correspondences between the points of the contour of neighboring slices is proposed. The main features used to determine point correspondences are extracted from a 2D physics-based deformable model, which parameterizes the object contour. Moreover, new 2D physics-based deformable models, which can deform very fast(real time deformations) are introduced. The method is based on the deviation of a closed form solution of the model deformation governing equations. In this context, the models of interest are the 2D closed and open curves. Finally, a method for cloning human facial expressions from one person to another using statistical analysis of human facial expressions is presented. The data used for the statistical analysis have been acquired by tracking a generic facial wireframe model(grid) in video sequences depicting the formation of the different human facial expressions, starting from the neutral state. All the results of this method are MPEG-4 compliant