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我正在创建全景图像,为此我使用了一个以编程方式逐步移动的相机。图像是逐行捕获的。

所以基本上捕获可以看作是某种二维数组:

[ 0, 1, 2, 3 ] # row 1
[ 4, 5, 6, 7 ] # row 2

相机在数字中按顺序移动的位置。

我注意到如果一辆车在相机前移动并跟随相机相同的速度,汽车出现在每张照片上,全景看起来很奇怪。

所以,我有了以下想法:以非顺序移动相机,这样汽车很可能只被捕获一次。然后我考虑如何以相机在每个位置之间移动最多的方式捕获图像。

我找到了一种单行全景图的方法。基本上它从头开始,向右跳一半,向左半回负1,然后重复。

以下是示例:

# 1x5 --> [0, 2, 4, 1, 3]          # sequential indices: 0 3 1 4 2
# 1x6 --> [0, 2, 4, 1, 3, 5]       # sequential indices: 0 3 1 4 2 5
# 1x7 --> [0, 2, 4, 6, 1, 3, 5]    # sequential indices: 0 4 1 5 2 6 3
# 1x8 --> [0, 2, 4, 6, 1, 3, 5, 7] # sequential indices: 0 4 1 5 2 6 3 7

需要明确的是,这意味着对于 1x6 (0, 2, 4, 1, 3, 5),相机移动如下:

x----- # pos 1
---x-- # pos 2
-x---- # pos 3
----x- # pos 4
--x--- # pos 5
-----x # pos 6

所以基本上它至少总是跳跃n/2,这看起来是最佳的,因为没有捕获最终成为另一个捕获的邻居,并且捕获之间的距离看起来最大化并且波动很小。

我使用的简化代码类似于:

def index_for(n, cols)
  col = n % cols
  if n.even?
    col/2
  else
    (col / 2.0).ceil + (cols / 2.0).ceil - 1
  end
end

# Sequential indices [0, 4, 1, 5, 2, 6, 3]
seq = (0..6).map{ |i| index_for(i, 7) }

# Visualization [0, 2, 4, 6, 1, 3, 5]
(0..6).map{ |i| seq.index(i) }

我试着让它与几行一起工作,几乎到了那里,但后来放弃了。以下是我的想法的示例:

 # 3x4
 [0,  2, 9, 11]
 [4,  6, 1,  3]
 [8, 10, 5,  7]

 # 2x5
 [0, 2, 5, 7, 9]
 [4, 6, 8, 1, 3]

如果您查看数字,我们会发现左侧通常只是偶数,右侧是奇数,但以模数方式移动。这种奇数的移动很难进行算法化,因为逻辑会根据行/列是偶数/奇数而略有变化。

目前我忽略了这些行,只是对每一行重新应用相同的算法。这意味着 2x5 是这样完成的:

 [0, 2, 4, 1, 3]
 [5, 7, 9, 6, 8]

所以,这是我的问题:

  • 多行实现我想要的最佳算法是什么?我阅读了有关https://en.wikipedia.org/wiki/Longest_path_problem的信息,我认为可以构建一个图形,其中网格的所有节点之间都存在路径,并且每条边的权重将是之间的距离节点。这听起来很复杂,而且不容易编码。
  • 申请多行的最简单/最实用的算法是什么?我对“足够好”的解决方案没意见(网格的尺寸应该保持在 1x3 到 3x9 之间)。我想要基于随机性的解决方案,因为我希望每次捕获全景图时捕获始终以相同的顺序发生。

编辑:附加信息:汽车通常移动缓慢(以连续捕获的速度),因此四处跳动避免重复的好方法。如果汽车以相机的速度移动(发生了这种情况),那么在 2-3 个图块中看到汽车也比在 7 个图块中看到汽车更好。全景图通常在 180° 左右,但应支持 360°。每次图像捕获之间有大约 3 秒的暂停。全景图主要是拍摄巨型建筑工地(建筑物)的建筑,但有时有汽车或人在建筑物前行走。我们不关心移动部件,目标是捕捉建筑物并最大限度地减少人/汽车对全景的照片轰炸。

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好的,我发现每行的公式更简单:

公式

代码变得微不足道:

def index_for(n, cols)
  (n + cols * (n % 2)) / 2
end

(0..7).map{ |i| index_for(i, 8) }
=> [0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7]

所以,现在我只对每一行使用它。如果有人对我的问题提出更好的答案,我会等待一段时间。

于 2018-02-26T08:34:56.090 回答
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我不相信最大化相机的行驶距离会使汽车只出现一次。可能更有可能在多个非连续帧中看到汽车。这看起来也很奇怪。但它值得测试。

测试事物的一种简单方法是将二维数组表示为一维数组,进行加扰,然后将其映射回二维。例如,这个二维数组:

[ 1, 2, 3, 4, 5]
[ 6, 7, 8, 9,10]
[11,12,13,14,15]

变成[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]

现在您可以使用一维算法来调整顺序,然后将其映射回二维。

我怀疑,不是正好走一半,而是要选择一个不是宽度或高度除数的素数。

另一种可能性是使用 Fisher-Yates shuffle 随机化单元格。这很容易做到,并且在实践中可以很好地完成消除汽车的工作,就像确定性加扰算法一样。

于 2018-02-23T15:42:59.023 回答