Ezen íromány az SZTE TTK-n meghirdetett Számítógépes Látás Gyakorlat kurzus 4-es számú beadandó programjának, a (single view metrology) megvalósításának tervét tartalmazza.

A single view metrology a számítógépes látás és képfeldolgozás egyik problémája, ahol egy perspektivikus fotó által ábrázolt jelenet térbeli mértékeit szeretnénk meghatározni. Ehhez szükséges megadni a kép egy referenciaobjektumának pontos méretét (pl. egy oszlop magasságát) és ezen ismert adat - vagy több adatok - birtokában meghatározható a kép más objektumainak mérete.
A téma az Oxfordi Egyetemen dolgozó Antonio Criminisi fő kutatási területe. [3] egy kiváló összefoglal ás a problémáról és megvalósításának algoritmikus koncepcióiról. A probléma legáltalánosabb megfogalmazása a következő:

Ha az oszlop (mint referencia objektum) magassága x, akkor milyen magas az ember? ¹

A párhuzamos egyenesek a végtelen síkban metszik egymást. A képi perspektíva miatt a kamera vetítési síkjával nem párhuzamos, de egymással párhuzamos egyenesek összetartanak, így meghosszabb ításuk egy közös pontban metszi egymást. Ezek a pontok a vanishing point -ok, melyek a fent leírt végtelen síkok irányait jelölik ki. A vízszintes vanishing point-okat összeköthetjük egy egyenessel. Ez az egyenes a vanishing line ² , ami tulajdonképpen a horizont vonalát is meghatározza. Feltehetjük, hogy a képen találhatók vonalak, például épületsarkok, járdaszegélyek, csempék, stb. Mivel ezek az objektumok perspektivikusan torzulnak,
vizsgálatukkal meghatározhatók a kép vanishing point-jai és vanishing line-ja. Ha ismerjük ezeket a képi paramétereket, akkor már elvégezhetők a kívánt mérések:

Ha a referenciaobjektum tető-, és talppontját összekötjük a vanishing line egy pontjával, akkor meghatározunk egy síkot. Ezen paraméter ismeretében meghatározható, hogy " abban az irányban, olyan messze" mekkorának látszana az objektumunk. Ha a referenciaobjektum és a mérendő objektum talppontját kötjük össze, akkor az így kapott szakaszra illeszkedő egyenes egy speciális esetet leszámítva metszi a vanishing line-t. Ha ebből a metszéspontból húzunk a referenciaobjektum tetőpontjához egy szakaszt, akkor megtudhatjuk azt, hogy a vizsgálandó objektum távolságában a referenciaobjektum mekkorának látszana. A függőleges irányú vanishing point - amely a felfelé-irányt határozza meg - ismeretében meghatározható a mérendő objektum magassága!

A fentebb vázolt speciális esetben, ha a két talppontot összekötő egyenes nem metszi a vanishing line-t, akkor a két objektum a kamera vetítési síkjával párhuzamosan helyezkedik el. Ekkor nincs perspektivikus torzítás, egyszerű arányszámítással meghatározhatók a kívánt mértékek.

1: Jelen esetben tegyük fel, hogy az oszlop és az ember is a földön áll!
2: a "vanishing point" és a "vanishing line" fogalmaknak nincs ismert magyar megfelelője

A teljes PDF dokumentáció letölthető innen.