Structure from motion o SfM (in italiano: Struttura dal movimento) è una tecnica di range imaging della computer vision e della percezione visiva, con cui il processo di stima di strutture tridimensionali da sequenze di immagini bidimensionali che può essere accoppiato con segnali di movimento locali. Nella visione biologica la SfM fa riferimento al fenomeno per cui gli esseri umani (e altre creature viventi) posso ricostruire strutture 3D da un campo in movimento in proiezione 2D (retinale) di un oggetto o una scena in movimento.
Ottenere informazione 3D da immagini 2D Gli esseri umani ricevono molte informazioni sulla struttura tridimensionale nel loro ambiente muovendosi attraverso. Quando l'osservatore si muove e gli oggetti intorno a lui si muovono, l'informazione è ottenuta da immagini nel tempo. Trovare strutture dal movimento presenti problemi simili a trovare strutture dalla visione stereoscopica. In entrambi i casi, la corrispondenza tra immagini e la ricostruzione di oggetti 3D ha bisogno di essere trovata.
Per trovare corrispondenza tra immagini, le caratteristiche (feature) come i punti d'angolo (lati con gradienti in direzioni multiple) sono tracciate da un'immagine alla prossima. Uno dei rilevatori di caratteristiche più usati è il SIFT (Scale-invariant feature transform). Usa come caratteristiche il massimo di una piramide di Differenze di Gaussiane (DOG) Il primo passo nella SIFT è di trovare una direzione di gradiente dominante. Per renderla invariante alla rotazione, il descrittore è ruotato per adattarne l'orientamento. Un altro rilevatore di caratteristiche molto comune è il SURF (Speeded Up Robust Features). Nel SURF, la DOG è sostituita da un rilevatore hessiano di blob basato su matrici. Inoltre, invece di valutare il gradiente degli istogrammi, SURF calcola le somme dei componenti del gradiente e le somme dei loro valori assoluti. Le caratteristiche rilevate da tutte le immagini saranno poi incrociate. Uno degli algoritmi di matching (per incrociare i dati) che traccia le caratteristiche da un'immagine all'altra è il tracciatore Lukas-Kanade.
SfM per l'analisi di struttura del patrimonio culturale
Software Structure from Motion +Soluzioni Open sourceNomeLicenzaGUILinguaggioDescrizioneBundlerGNU GPL v2noC++Structure from Motion for Unordered Photo Collections by Noah SnavelyopenMVGMPL v2noC++An Open Multiple View Geometry library + Structure from Motion demonstratorsLibMVMITnoC++Library for Multiview Reconstruction (LMV), libreria alla base degli algoritmi di SfM di BlenderTheiaBSDnoC++A Fast and scalable structure-from-motion libraryMicMacCeCILL-BsiC++Programma di fotogrammetria de l'Institut national de l'information géographique et forestièreMVEGNU GPL v3siC++The Multi-View EnvironmentColmapBSDsiC++Pipeline Structure-from-Motion (SfM) e Multi-View Stereo (MVS) a linea di comando e con interfaccia grafica.AliceVisionMPL v2noC++Libreria software per la fotogrammetriaStructure from Motion toolbox for Matlab GNU GPL v3siMatlabToolbox creato da Vincent RabaudMatlab Functions for Multiple View GeometryMITsiMatlabToolbox creato da Andrew ZissermannStructure and Motion ToolkitMSR-EULAsiMatlabToolbox creato da Phil TorrMatlab Code for Non-Rigid Structure from Motionn.a.siMatlabToolbox creato da Lorenzo TorresaniAliceVision MeshroomMPL v2siPythonApplicazione GUI (Qt/PySide) basata sulla libreria AliceVision
Altri software Smart3DCapture, a complete photogrammetry solution by Acute3D. 3DF Samantha - Command line structure from Motion pipeline for Windows, by 3Dflow srl. Free for non-commercial purposes. Automatic Camera Tracking System (ACTS), a structure-from-motion with dense depth recovery system for Microsoft Windows, by Vision Group of State Key Lab of CAD&CG, Zhejiang University. Large-Scale Automatic Camera Tracking System (LS-ACTS), a large-scale structure-from-motion system for Microsoft Windows, by Vision Group of State Key Lab of CAD&CG, Zhejiang University. VisualSFM: A Visual Structure from Motion System, by Changchang Wu
MountainsMap SEM software for Scanning Electron Microscopes. 3D is obtained by tilting the specimen + photogrammetry. Voodoo Camera Tracker , non-commercial tool for the integration of virtual and real scenes.Original site, archived: Laboratorium für Informationstechnologie, University of Hannover MetaIO Toolbox SfM for augmented reality on mobile devices. TacitView by 2d3 Sensing Catena Python Abstract Workflow Framework with SfM components. CMPMVS Multi-View Reconstruction Software
Note
Bibliografia
Voci correlate Match moving Motion field Geometria epipolare SLAM (robotica)
Collegamenti esterni
Categoria:Elaborazione digitale delle immagini