Zpočátku mohly 3D modely vytvořené pomocí dvou obrázků zlepšit autonomní řízení

Výzkumníkům z Technické univerzity v Mnichově (TUM) se podařilo vyvinout průkopnickou metodu 3D rekonstrukce.

Tato nová technologie umožňuje vytvářet přesné 3D modely objektů pouze pomocí dvou perspektiv kamery.

To je výkon, který se dříve považoval za nemožný bez stovek snímků nebo kontrolovaných laboratorních podmínek.

Tento průlom má potenciál transformovat mnoho průmyslových odvětví, včetně autonomního řízení, památkové péče a dalších.

Výzkumný tým pod vedením Daniela Cremerse, profesora počítačového vidění a umělé inteligence na TUM, dosáhl tohoto úspěchu kombinací neuronových sítí s nejmodernějším modelem osvětlení.

Překonávání výzev

„Navzdory pozoruhodnému pokroku při obnově tvaru objektu z hustých zorných bodů zůstává předpovídání konzistentní geometrie z řídkých úhlů náročným úkolem,“ uvádí studie.

Tradiční metody 3D rekonstrukce se často potýkaly s omezeními, jako je potřeba rozsáhlých školicích dat a potíže při práci s objekty bez textury nebo širokými základními liniemi kamery.

Ačkoli jsou fotometrické stereo (PS) techniky účinné při rekonstrukci oblastí bez tkáně, obvykle vyžadují kontrolované laboratorní prostředí.

Výzkumníci TUM se těmto výzvám postavili integrací nejmodernější technologie objemového vykreslování s vícepohledovým optickým stereo modelem.

Inovativní přístup

„Podporujeme zejména fyzicky realistický model osvětlení, který kombinuje okolní osvětlení a nekalibrované bodové osvětlení.“ vysvětlit.

Analýzou jasu na snímcích a zvážením faktorů, jako je absorpce světla a vzdálenost mezi objektem a světelným zdrojem, mohou vědci přesně určit úhel a vzdálenost povrchu vzhledem ke zdroji světla.

Tento rámec se také ukázal jako účinný při přesné rekonstrukci tvaru netexturovaných objektů, a to i s omezenými obrázky a různými úhly kamery.

Tato nová metoda poskytuje lepší výsledky než současné techniky, které využívají pouze okolní světlo nebo tradiční optické stereo metody.

„Navrhovaný přístup poskytuje praktický model pro vytváření vysoce přesných 3D rekonstrukcí z řídkých a vzdálených úhlů pohledu, a to i mimo prostředí řízené temné komory,“ zdůraznili vědci.

Praktické aplikace

Důsledky tohoto hacku jsou dalekosáhlé. Inovace týmu TUM je velkým příslibem pro vývoj technologie autonomního řízení.

Tím, že autonomním vozidlům umožňuje vytvářet 3D reprezentace jejich okolí v reálném čase pomocí pouhých dvou perspektiv kamery, tato metoda výrazně zlepšuje schopnost vozidel činit informovaná rozhodnutí. Zlepšuje také jejich schopnost orientovat se ve složitých prostředích.

Dále v oblasti památkové péče lze touto novou technologií vytvářet detailní 3D rekonstrukce chátrajících nebo poškozených památek a artefaktů.

To umožňuje digitální uchování kulturního dědictví. Zajišťuje, že budoucí generace budou moci zažít a studovat tyto historické poklady. To je možné i v případě ztráty nebo poškození fyzických originálů.

Velký pokrok

Tato technologie nám „umožňuje modelovat věci mnohem přesněji než současné procesy. Můžeme využít přírodní prostředí a můžeme k jejich rekonstrukci rekonstruovat relativně nedotčené objekty“. Řekl Profesor Cremers zdůraznil důležitost tohoto úspěchu.

Výzkum týmu je velkým pokrokem v oblasti počítačového vidění a otevírá svět možností 3D rekonstrukce v různých scénářích reálného světa.

Svým inovativním přístupem se výzkumníci TUM nejen zabývali omezeními předchozích metod 3D rekonstrukce, ale také vydláždili cestu pro vzrušující vývoj v oblastech, které se spoléhají na přesné 3D modely.