如何检测物体是否为3D?

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我正在尝试构建一个解决方案,可以区分高约200微米的3D纹理表面和常规文本印刷。
下面的图像是一个纹理表面。这里的黑色是基础表面。
常规文本印刷将是相同3D纹理表面的2D印刷。

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解决这个问题的初始想法可能是这样的:

总体思路是,拍摄同一3D物体不同角度的图像比拍摄2D物体在类似条件下的图像之间的相关性要小。

其中一种验证方法可能是:1. 拍摄两张足够明亮(相机闪光灯)的图片。这些图片应该从物体平面尽可能远的角度拍摄。例如,一张在相机左侧45度拍摄,另一张在相机右侧以同样的角度拍摄。

提取ROI,进行透视校正。 找到这两张图像的组合的GLCM。如果GLCM的对比度较低,则为3D图像;否则为2D图像。 请原谅语言上的错误,欢迎修改建议。


你能够影响光线条件吗?例如,你能使用一个锐角的聚光灯吗?结构是从表面出来还是进入表面内部? - Micka
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在我看来,这不会起作用。移动相机的0.2毫米差异并没有调整环境或有良好假设的情况下,但我可能是错误的。祝好运。 - Micka
在同一位置拍摄照片(手持不可行),同时在帧之间将光源放置在不同的位置...然后您可以尝试检测斜坡上的阴影,它应该取决于光线方向和3D形状。但高度差异很小,所以我担心普通光线不会起作用,可能激光或其他东西会更好。理论上,您应该能够从单个图像检测到2D / 3D,检测表面图案的照明(2D应更平滑(没有凸起等)),但是如果没有看到2D和3D图像,则很难说... - Spektre
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经过一些考虑,如果这能解决问题,我可以提供多张照片并且从不同角度拍摄。 - arvind.mohan
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我试着用我的3D眼镜查看了你的问题,但对我来说它仍然是2D的。但说真的,我不清楚你在问什么。你能否发布一些图片以便我们可以进行视觉比较?例如这张“纹理”图像和它的“印刷”版本,这样我们就可以看到你的意思了。我猜它们会无法区分,就像如果你没有告诉我那张图片是一个“纹理”,我也无从知道。基本的经验法则:如果你不能用英语解释清楚,你就无法用计算机代码表达它。 - Octopus
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3个回答

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这里的主要想法是,拍摄一个三维对象不同角度的图像与拍摄一个在相似条件下的二维对象的图像之间的关联性较小。

验证可能的方法之一是: 1. 拍摄两张足够亮度的图像(使用相机闪光灯),并尽可能远离对象平面拍摄。比如,在左侧以45度拍摄一张,然后以同样的角度在右侧拍摄另一张。

  1. 提取ROI,并进行透视校正。

  2. 找到这两个图像的组合的GLCM。如果GLCM的对比度较低,则为三维图像;否则为二维图像。

请谅解语言问题,欢迎编辑建议。


这是关于编程的内容,请编辑和完善您的问题,不要将信息放在答案中。 - Piglet

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如果您可以获取另一张图像,它具有不同的角度或更锐利的角度或不同的照明条件,那么您可能会得到结果。然而,使用具有不同角度的两个经过校准的相机图像可以获得立体视觉图像,从而轻松解决您的问题。


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这是一个相当复杂的问题,没有即插即用的解决方案。使用光(结构化或激光)或阴影来检测0.2毫米的高度几乎肯定不会有可接受的置信度,无论你拍摄多少“照片”。(这只是我的个人直觉,在计算机视觉中,我们通过实际测试来验证是否有效)。

GLCM是描述纹理的好特征,但据我所知,它被用于验证纹理中是否存在某种模式,因此,如果纹理中存在某种重复的模式,我相信它会输出正值,而对于2D打印文本,则会输出正值。

我会让计算机学习什么是文本,什么是纹理。只需提取大量的3D和2D数据,并使用机器学习引擎学习哪个是哪个。如果特征空间足够丰富,它可能能够找到一种区分一个与另一个的方法,以一种我们人类的思维无法做到的方式。特征空间应包括边缘和颜色特征。

如果系统环境稳定且受控,这种方法将特别有效,因为训练数据将与测试数据非常相似。

对于这个问题,我会先计算颜色和边缘特征(不同边缘和颜色通道上的局部图像像素总和),然后尝试使用增强分类器。当涉及到机器学习时,增强分类器并不是最先进的技术,但它们擅长不过度拟合(意味着您可以插入任意数量的数据),并且在稳定的环境中很可能有效。
希望这有所帮助,
祝你好运。

那么,您将拥有一台摄像机,它将观察实际纹理表面或相同纹理表面的印刷图像,您需要区分它们吗?就是这样吗? - Pedro Batista
Pedro,是的,完全正确。 - arvind.mohan
我需要了解你的设置和图片情况。没有示例图片,我无法理解你的问题。 - Pedro Batista
我尝试使用高度为0.5毫米的3D图像,我能够区分它们。但是当高度变为0.2毫米时就变得棘手了,所以问题就摆在这里了。哈哈 - arvind.mohan
此外,这是一种凸起的纹理,不知道如何解决它。 还有一件事可以尝试,而不是检查(白名单)3D图像的特征,我们可以否定所有用于打印2D图像的情况。我们能否黑名单列出的打印机的打印签名? - arvind.mohan
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