Claims (7)
1. Способ обработки изображений, в частности, преобразования двумерного изображения трехмерного реального объекта в трехмерное представление того же трехмерного реального объекта в системе, где объект состоит из элементов в составе двумерного изображения и где двумерное изображение получают с помощью камеры, отличающийся наличием следующих этапов: задание некоторой плоскости отсчета, соответствующей фокальной плоскости камеры и лежащей максимально близко к фокальной плоскости камеры, причем плоскость отсчета содержит элементы, соответствующие элементам в составе двумерного изображения; задание параметров цвета - цветового тона, насыщенности и яркости - для каждого элемента, лежащего в плоскости отсчета; создание некоторой шкалы отсчета путем определения значений параметров цвета с помощью последовательности отдельных изображений, каждое из которых отображает объект в различных заданных фокальных плоскостях, при этом различия параметров цвета между соответствующими фокальными плоскостями используются для калибровки геометрической измерительной шкалы, которая служит для соотнесения соответствующих измеренных параметров цвета со значениями расстояний в перспективе или метрическими значениями расстояний; измерение и регистрация параметров цвета - цветового тона, насыщенности и яркости - для каждого элемента в составе двумерного изображения; сравнение параметров цвета каждого элемента в составе двумерного изображения с параметрами цвета соответствующего элемента, лежащего в плоскости отсчета; присвоение каждому элементу в составе двумерного изображения, на основе указанного сравнения, некоторого значения расстояния dh; ds; db, где dh является результатом сравнения значений цветового тона, ds является результатом сравнения значений насыщенности и db - результатом сравнения значений яркости; вычисление расстояния d(z) между элементами в составе двумерного изображения и элементами, лежащими в плоскости отсчета, причем это расстояние d(z) измеряют вдоль оси z, перпендикулярной плоскости отсчета и имеющей начало в этой плоскости, в виде взвешенного среднего для значений расстояний dh, ds, db; d(z)=1/3*(kh*dh+ks*ds+kb*db), где kh, ks и kb являются весовыми коэффициентами, полученными на основе эмпирических данных; выполнение превращений d(x) → X, d(y) → Y И d(z) → Z, где X, Y, Z являются координатами элемента в трехмерной системе координат с началом в плоскости отсчета, причем указанные превращения d(x) → X, d(y) → Y получают с использованием известной процедуры преобразования элементов изображения, лежащих на плоскости, в элементы, находящиеся в пространстве, с помощью расчетных соотношений (шкалы) между плоскостью изображения в камере и фокальными плоскостями в пространстве, где ближайшая плоскость является плоскостью отсчета, а превращение d(z) → Z получают применением в обратном порядке процедуры для фронтальной перспективной структуры с целью считывания метрического расстояния с некоторого стандартизованного перспективного чертежа; определение, исходя из установленного значения расстояния d(z) и координат х, y элемента в плоскости двумерного изображения, реальных пространственных координат X, Y, Z данного элемента.1. A method of processing images, in particular, converting a two-dimensional image of a three-dimensional real object into a three-dimensional representation of the same three-dimensional real object in a system where the object consists of elements in a two-dimensional image and where the two-dimensional image is obtained using a camera, characterized by the following steps: some reference plane corresponding to the focal plane of the camera and lying as close as possible to the focal plane of the camera, and the reference plane contains elements corresponding to relevant to elements in a two-dimensional image; assignment of color parameters - hue, saturation and brightness - for each element lying in the reference plane; creating a certain reference scale by determining the values of color parameters using a sequence of individual images, each of which displays an object in different predetermined focal planes, while the differences in color parameters between the corresponding focal planes are used to calibrate the geometric measuring scale, which serves to correlate the corresponding measured color parameters with perspective distance values or metric distance values; measurement and registration of color parameters - color tone, saturation and brightness - for each element in a two-dimensional image; comparing the color parameters of each element in the two-dimensional image with the color parameters of the corresponding element lying in the reference plane; assigning to each element in the two-dimensional image, based on the specified comparison, a certain distance value dh; ds; db, where dh is the result of comparing the hue values, ds is the result of comparing the saturation values and db is the result of comparing the brightness values; calculating the distance d (z) between the elements in the two-dimensional image and the elements lying in the reference plane, and this distance d (z) is measured along the z axis, perpendicular to the reference plane and having a beginning in this plane, in the form of a weighted average for the values of the distances dh , ds, db; d (z) = 1/3 * (kh * dh + ks * ds + kb * db), where kh, ks and kb are weights derived from empirical data; performing the transformations d (x) → X, d (y) → Y and d (z) → Z, where X, Y, Z are the coordinates of the element in the three-dimensional coordinate system with the origin in the reference plane, and the indicated transformations d (x) → X, d (y) → Y is obtained using the well-known procedure for converting image elements lying on a plane into elements located in space using the calculated ratios (scales) between the image plane in the camera and the focal planes in space, where the nearest plane is reference plane, and the transformation d (z) → Z is obtained at eneniem in reverse procedure for frontal perspective structure for reading metric distance from a standardized perspective drawing; determination, based on the set value of the distance d (z) and the x, y coordinates of the element in the plane of the two-dimensional image, the real spatial coordinates X, Y, Z of this element.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что эмпирические данные организованы в геометрическую цветную модель, пригодную для использования в сочетании с фронтальной перспективной структурой. 2. The method according to claim 1, characterized in that the empirical data is organized in a geometric color model, suitable for use in combination with a frontal perspective structure.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что измерительная шкала геометрической цветной модели включает геометрически совмещенные нелинейные шкалы, основанные на справочных и эмпирических данных соответственно для цветового тона, насыщенности цвета и яркости, где цветовая температура возрастает до максимума в общей конечной точке, или точке схождения, в которой насыщенность цвета и контраст приближаются к нулю. 3. The method according to claim 2, characterized in that the measuring scale of the geometric color model includes geometrically combined non-linear scales based on reference and empirical data, respectively, for color tone, color saturation and brightness, where the color temperature rises to a maximum at the common end point, or a convergence point at which color saturation and contrast approach zero.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что общую точку схождения нелинейных шкал определяют с помощью параметров цвета для одного или нескольких удаленных элементов изображения, которое было сфокусировано в фокальной плоскости на наибольшее расстояние, причем измеренные значения этого элемента или средние измеренные значения этих элементов обуславливают точку схождения. 4. The method according to claim 3, characterized in that the common point of convergence of the nonlinear scales is determined using color parameters for one or more remote image elements that have been focused in the focal plane at the greatest distance, the measured values of this element or the average measured values of these elements determine the point of convergence.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что геометрическую измерительную шкалу включают во фронтальную перспективную диаграмму, которая соответствует формату двумерного изображения и имеет нелинейные шкалы, откалиброванные на параметр рассматриваемого изображения, с целью определения расстояния между плоскостью отсчета и данным элементом изображения. 5. The method according to p. 4, characterized in that the geometric measuring scale is included in the frontal perspective diagram, which corresponds to the two-dimensional image format and has non-linear scales calibrated for the parameter of the image in question, in order to determine the distance between the reference plane and this image element.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что используют значение расстояния в перспективе. 6. The method according to claim 5, characterized in that use the value of the distance in the future.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют метрическое значение расстояния. 7. The method according to claim 6, characterized in that use the metric value of the distance.