6. Dự kiến kết quả (vi ết theo từng nội dung nghiên cứ u, dự kiến logíc và khoa học,
2.1.Giới thiệu
Như chúng ta đã giới thiệu trong phần 1.5.5 của chương 1, cĩ ba phương pháp cơ bản để so sánh sự tương hợp giữa hai ảnh là SAD, SSD và NCC. Phương pháp NCC sử dụng sự tương quan chéo giữa các điểm ảnh nên các phép tốn rất phức tạp. Chúng bao gồm phép tốn bình phương, tổng, tích các tổng, khai căn nên việc thực hiện chắc chắn rất tốn thời gian, khơng phù hợp với hệ thống RNV. Do đĩ chúng ta loại bỏ sự quan tâm tới phương pháp NCC. Cịn hai phương pháp SAD vad SSD cĩ độ phức tạp của thuật tốn khơng khác biệt quá lớn nên chúng ta cần làm một thực nghiệm để kiểm chứng chất lượng bản đồ độ sâu và tốc độ thực hiện. Từ đĩ chọn ra một phương pháp thích hợp hơn. Việc thực nghiệm sử dụng ảnh Tsukuba và ground truth của nĩ để tham chiếu với kết quả thu hoạch được.
Hình 0.1: Ảnh kiểm tra Tsukuba (trái) và groundtruth (bên phải)
a. Phương pháp SAD
Phương pháp này sử dụng một cửa sổ so sánh nhằm tìm ra những điểm giống nhau tại hai vùng của một bức ảnh hoặc tại các bức ảnh khác nhau. SAD sử dụng màu sắc để so sánh trực tiếp hai vùng ảnh. Tuy nhiên, màu sắc của một pixel duy nhất mang quá ít thơng tin để khẳng định tính tương đồng. Vì vậy phương pháp SAD so sánh một tập hợp điểm nằm xung quanh vị trí so sánh.
Bạch Ngọc Minh 35 Phương pháp SAD lấy sai số tuyệt đối của các giá trị trong hai tập hợp điểm với nhau cộng lại để đưa ra giá trị quyết định về tính tương đồng. Nếu hai điểm là tương đồng với nhau, phép so sánh giữa chúng sẽ cho kết quả nhỏ nhất trong tất cả
các phép so sánh. Vậy phương pháp SAD chuyển từ bài tốn tìm điểm tương đồng thành bài tốn tìm giá trị nhỏ nhất. Phép tốn tìm giá trị nhỏ nhất lại rất đơn giản. Chính vì vậy nên phương pháp SAD cũng rất đơn giản.
Hình 0.2: Bản đồđộ sâu của việc thực hiện SAD với kích thước cửa sổ của 5x5 (trái), 7x7 (giữa) và 11x11 (bên phải).
Độ phân giải Cửa sổ Thời gian (s) 384 x 288 5x5 66 384 x 288 7x7 83 384 x 288 11x11 108 192 x 144 5x5 8 192 x 144 7x7 10 192 x 144 11x11 13
Bảng 2.1 Kết quả thực hiện SAD theo thời gian
Các kết quả thực hiện thuật tốn SAD để tìm bản đồ độ sâu được thể hiện trong Hình . Cửa sổ càng lớn thì cho bản đồ độ sâu càng tốt hơn bởi phạm vị tìm kiếm được thực hiện trong một khu vực rộng hơn nên cho độ chính xác cao hơn. Nhưng cửa sổ lớn hơn làm cho thuật tốn chậm hơn, như thể hiện trong bảng 2.1. Ngồi ra, độ phân giải của ảnh gốc cũng quyết định đến tốc độ thực hiện giải thuật. Nếu giảm độ phân giải xuống 4 lần thì thời gian chạy giảm tới trên 8 lần. Do vậy tùy thuộc vào ứng dụng mà cĩ sự thỏa hiệp giữa thời gian chạy và chất lượng kết quả.
Bạch Ngọc Minh 36 b. Phương pháp SSD
Hình 0.3: Bản đồđộ sâu của việc thực hiện SSD với kích thước cửa sổ của 5x5 (trái), 7x7 (giữa) và 11x11 (bên phải)
Độ phân giải Cửa sổ Thời gian (s) 384 x 288 5x5 322 384 x 288 7x7 580 384 x 288 11x11 915 192 x 144 5x5 39 192 x 144 7x7 69 192 x 144 11x11 107 Bảng 2.2 Kết quả thực hiện SSD theo thời gian
So sánh thời gian chạy giữa hai giải thuật SAD và SSD (xem bảng 2.1 và 2.2) cho thấy việc lựa chọn các thuật tốn SAD là hợp lý hơn, bởi vì các thuật tốn SSD cần gần gấp đơi thời gian chạy.
Phương pháp SAD cĩ thể giải quyết vấn đềđối với việc tìm độ sâu trong ảnh 3D. Một điểm ở khơng gian lấy ảnh ở hai ống kính máy tại hai vị trí khác nhau. Chính vì thế
nên trước khi tìm được độ sâu của điểm ảnh, ta cần tìm được các điểm ảnh tương ứng đã. Phương pháp SAD là phương pháp đơn giản nhất để tìm được điểm ảnh đĩ.