Rychlá detekce beztexturových 3D objektů

Abstract

Práce popisuje implementaci a postupy, díky němž je možné lokalizovat a detekovat beztexturové 3D objekty ve scéně, a následně tak určovat, o jaké objekty se jedná. Vstupem programu jsou obrazy jednotlivých trénovacích objektů, které jsou nasnímány ze všech stran a pod různými úhly. Na základě těchto hodnot probíhá fáze přípravy, která je časově velmi náročná. Po jejím dokončení jsou připravená data uložena. Následuje fáze detekce, během které jsou tato data načtena a jsou upravena tak, aby detekování probíhalo co nejrychleji. Zároveň je možné načtená data použít i opakovaně pro detekci v dalších scénách.

Implementace celé úlohy je provedena v jazyce C++ s použitím knihovny OpenCV a OpenMP. Knihovna OpenCV je volně šiřitelná a určena především pro úlohy spojené se zpracováním obrazu a matematickými operacemi nad maticemi. Pro paralelní zpracování úloh je využita knihovna OpenMP, která je již v základu součástí vývojového prostředí Visual Studio, ve kterém byla celá implementace realizována.

The goal of this thesis is to describe implementation and steps of detection algorithm. Purpose of the algorithm is to localize and detect textureless 3D objects in scenes and add label, which object was found. Inputs of the program are templates of objects, which are captured from all sides by different angles. The first phase is the preparation and is based on the input images. All prepared data are saved afterward, because this phase takes lots of time. The following step is the detection phase, which starts by loading prepared data. The main advantage of those prepared data is possibility to run detection phase repeatedly without negative time impact.

The implementation of the thesis is made in C++ programming language with OpenCV and OpenMP libraries. OpenCV is open–source computer vision library and contains functions and methods to process digital images and matrix. Library named OpenMP is used for parallelization of implementation and is already present in the development environment Visual Studio.