Oulun yliopisto

Väitös: Konenäön menetelmiä mobiilikuvantamiseen ja 3D-rekonstruktioon

Jaa

Älypuhelimien suorituskyky ja kuvausominaisuudet ovat kehittyneet viime vuosina suurin harppauksin. Parhaimmillaan kännykkäkamerat pystyvät jo kilpailemaan suurien ja kalliiden järjestelmäkameroiden kanssa. Ongelmia kuitenkin syntyy erityisesti hämärässä käsivaralta kuvattaessa.

Janne Mustaniemi väitöstyössään esittää uudenlaisen menetelmän, joka hyödyntää koneoppimista sekä kuvapareja, jotka on otettu lyhyellä ja pitkällä valotusajalla. Kuva havainnollistaa tätä.
Janne Mustaniemi väitöstyössään esittää uudenlaisen menetelmän, joka hyödyntää koneoppimista sekä kuvapareja, jotka on otettu lyhyellä ja pitkällä valotusajalla. Kuva havainnollistaa tätä.

Pieni kamera pystyy keräämään vain rajallisen määrän valoa, jolloin kuvista tulee helposti kohinaisia. Toisaalta kuva saattaa näyttää tärähtäneeltä jos kamera tai kuvattava kohde liikkuu valotuksen aikana. Tämä niin sanottu liike-epäterävyys vaikuttaa negatiivisesti paitsi kuvanlaatuun myös moniin konenäön sovelluksiin, kuten kuvapohjaiseen 3D-rekonstruktioon.

Oulun yliopiston konenäön ja signaalianalyysin tutkimusyksikön tohtorikoulutettava, diplomi-insinööri Janne Mustaniemi esittelee väitöstutkimuksessaan kaksi menetelmää liike-epäterävyyden poistoon. Menetelmät hyödyntävät inertiamittausyksikköä, joka löytyy useimmista kamerapuhelimista. Inertiamittausyksikkö antaa tietoa laitteen liikkeestä kuvanottohetkellä, mikä helpottaa tärähtäneen kuvan korjaamista. Väitöskirjassa tutkitaan myös yhtäaikaista kohinan- ja liike-epäterävyydenpoistoa. Monilla laitteilla on mahdollista ottaa useita kuvia nopeasti peräkkäin eri valotusajoilla. Tämä työ esittää uudenlaisen menetelmän, joka hyödyntää koneoppimista sekä kuvapareja, jotka on otettu lyhyellä ja pitkällä valotusajalla.

Kuvapohjainen 3D-rekonstruktio on eräs konenäön keskeisimmistä ongelmista. Tavoitteena on muodostaa ympäristöstä 3D-malli kuvien tai videon pohjalta. Tähän prosessiin liittyy tunnettu rajoitus, että 3D-mallin absoluuttista skaalaa ei voida määrittää pelkästään yhden kameran avulla. Tämä työ esittelee inertiaalipohjaisen menetelmän, jolla tuntematon skaalauskerroin voidaan määrittää. Menetelmällä saadut tulokset ovat ensiluokkaisia ja menetelmä voidaan helposti integroida olemassa oleviin 3D-rekonstruktio-ohjelmistoihin.

Moniaukkokamerat ovat yleistyneet älypuhelimissa. Useita kamerayksiköitä hyödyntämällä voidaan parantaa kuvien laatua ja kameran ominaisuuksia. Tässä työssä perehdytään parallaksivirheen korjaamiseen, mikä aiheutuu siitä, että kamerayksiköiden näkymät eroavat hieman toisistaan. Työ esittelee kuvafuusioalgoritmin moniaukkokameraan, missä jokainen kamerayksikkö on varustettu erillisellä värisuodattimella. Syötekuvat yhdistetään dispariteetti-kartan perusteella, joka estimoidaan hyödyntämällä kaikkia kuvia yhtä aikaa. Kyseinen lähestymistapa on varteenotettava vaihtoehto perinteiselle Bayer-suodattimella varustetulle kameralle.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Kuvat

Janne Mustaniemi väitöstyössään esittää uudenlaisen menetelmän, joka hyödyntää koneoppimista sekä kuvapareja, jotka on otettu lyhyellä ja pitkällä valotusajalla. Kuva havainnollistaa tätä.
Janne Mustaniemi väitöstyössään esittää uudenlaisen menetelmän, joka hyödyntää koneoppimista sekä kuvapareja, jotka on otettu lyhyellä ja pitkällä valotusajalla. Kuva havainnollistaa tätä.
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Oulun yliopisto
Oulun yliopisto
Pentti Kaiteran katu 1
90570 Oulu

0294 480 000http://www.oulu.fi/yliopisto/

 

Oulun yliopisto
Viestintä, markkinointi ja yhteiskuntasuhteet
PL 8000
90014 Oulun yliopisto
viestintä (@) oulu.fi
0294 484 091

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto

Luonnontuotteiden jalostaminen kasvussa Suomessa. Uhkana ulkomaiset tuoteväärennökset20.1.2021 08:30:41 EETTiedote

Luonnontuotteiden ja terveysperusteisten elintarvikkeiden kasvava suosio maailmalla houkuttelee tuoteväärennöksiä kansainvälisille markkinoille. Oulun yliopistossa luonnontuotteita tutkivassa mittaustekniikan yksikössä törmättiin hiljattain ulkomailta tuotuun väärennettyyn mustikkajauheeseen. Tutkija suosittaakin alalle tarkempien laboratoriotutkimusten hyödyntämistä paitsi laadun varmistamiseksi myös tuotekehityksen edistämiseksi. Kainuussa tutkijoiden ja yritysten tiivis yhteistyö on poikinut runsaasti uusia tuoteinnovaatioita.

Suomen Akatemialta lähes 13 miljoonaa euroa Oulun yliopiston tutkimuksen profiilialojen vahvistamiseen14.1.2021 09:13:46 EETTiedote

Suomen Akatemia on tehnyt rahoituspäätökset yliopistojen tutkimuksen profiloitumisen vahvistamiseksi vuosille 2021-2026. Oulun yliopistolle myönnettiin 12,79 miljoonaa euroa tukemaan sen ennestään vahvoja tutkimusaloja, jotka liittyvät arktisuuteen, elinikäiseen terveyteen ja 6G:hen. Kansainvälinen asiantuntijapaneeli arvioi Oulun yliopiston hakemuksen erinomaiseksi.

Professori Anssi Paasille merkittävä tunnustus – Adolf E. Nordenskiöldin jälkeen ensimmäiselle suomalaiselle arvostettu Vega-mitali11.1.2021 10:35:00 EETTiedote

Vuonna 1878 perustettu Svenska Sällskapet för Antropologi och Geografi (SSAG) on myöntänyt Oulun yliopiston maantieteen professori Anssi Paasille arvostetun Vega-mitalin hänen tieteellisten ansioidensa perusteella. Yhdistys korostaa perusteluissaan Paasin tutkimuksen merkitystä poliittisen maantieteen kriittisessä uudistamisessa ja laajentamisessa.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme