J2-5479 — Letno poročilo 2014
1.
Kako se odločiti, katera fotografija stranskega pogleda je najbolj uporabna za kartiranje z metodo monoplotinga: testni primeri rečne erozije in poplav

Pri preučevanju spreminjanja različnih geomorfoloških procesov, poplav, ledenikov in tudi kulturne dediščine skozi čas, ne moremo uporabljati samo klasičnih fotogrametričnih postopkov in merskih fotografij. Večinoma imamo na razpolago arhivske nemerske fotografije z nepoznano notranjo orientacijo narejene tako da prikazujejo objekt, ki nas zanima, pod kotom. S pomočjo zelo podrobnih digitalnih modelov reliefa (DMR), ki jih pridobimo s pomočjo terestričnega ali aerolaserskega skeniranja ali s pomočjo avtomatskega slikovnega ujemanja stereoposnetkov, lahko uporabimo tudi take nemerske posnetke stranskega pogleda za mersko izvrednotenje s pomočjo monoplotinga. Prvi korak monoplotinga je orientacija posnetka s pomočjo digitalnega modela reliefa. Če uporabljamo posnetke stranskega pogleda je večinoma zelo težko poiskati vezne točke med posnetkom in DMR, kar tudi onemogoča izvedbo samodejne zunanje orientacije. Zato pa ročna interaktivna orientacija lahko pomaga v takih primerih, le da je le-ta časovno zelo potratna. Zato je smiselno pred pričetkom ročne interaktivne orientacije vedeti kakšne rezultate lahko pričakujemo od določenega posnetka oz. kakšen potencial za 3D-kartiranje le-ta ima. Vendar kako se odločiti kateri posnetek stranskega pogleda bo najbolj uporaben? Testni primeri predstavljeni v tem članku podajajo usmeritve kako uporabiti metodo monoplotinga za različne uporabe v geoznanosti. Najbolj pomembni faktorji so: ločljivost DMR (najboljši so lidarski), prisotnost zadostnega števila veznih točk oz. področij in kot snemanja posnetka stranskega pogleda (skoraj vertikalni aeroposnetki so najboljši). Predstavili smo primer preučevanja rečne erozije na Dragonji (Slovenija) z posnetki zelo stranskega pogleda. Naslednji primer so poplave Ljubljanskega barja v septembru 2010 ter novembrske poplave celotne Slovenije iz 2012. V zadnjem primeru smo zagnali iniciativo za pridobivanje posnetkov stranskega pogleda s sodelovanjem javnosti. Od vseh zbranih posnetkov smo za obdelavo izbrali in uporabili 21 %.

B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci

COBISS.SI-ID: 37331245
2.
Poravnava visokoločljivostnih stereoslik iz daljinskega zaznavanja z GPE

Stereoporavnava je eden izmed večjih izzivov pri topografskem mapiranju in hitrem generiranju digitalnega modela terena ali površja iz stereo zračnih ali satelitskih optičnih posnetkov. Za vzpostavitev epipolarne geometrije je v splošnem potrebno poznati zunanje in notranje parametre vsake kalibrirane kamere. Stereoporavnava sestoji iz geometrične transformacije in pod-pikselskega vzorčenja. Dani proces je računsko zahteven, ko imamo visokoločljivostne optične posnetke. Prav tako višanje natačnosti pri tehnologijah daljinskega zaznavanja zahteva vedno več računskega procesiranja. V članku predstavimo novo metodo za hitro poravnavo stereoparov v epipolarno geometrijo s pomočjo grafične procesne enote (GPE). Predstavljena metoda je zmožna s pomočjo izvenjedrnega procesiranja vzorčiti visokoločljivostne posnetke v realnem času. V eksperimentih pokažemo primejavo med GPE in večjedrno CPE-metodo nad podatki 420 stereozračnih posnetkov, kjer je predstavljena metoda dosegla visoko pohitritev.

B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci

COBISS.SI-ID: 18186518
3.
Algoritem stiskanja domenskih zaporedij slik s projekcijo v prostor osnovnih komponent

V doktorski disertaciji obravnavamo algoritem stiskanja domenskih zaporedij slik. Pojem domenskega zaporedja slik pri tem predstavlja opis za vsebinsko povezana, urejena zaporedja slik, ki opisujejo bodisi časovni bodisi prostorski potek spremembe poljubne domene. Teoretični opis v praksi združuje dve, za naš algoritem, sorodni nalogi: stiskanje časovnih zaporedij slik, torej videov, ter stiskanje prostorskih zaporedij slik, na primer naborov medicinskih slik, zajetih s tehnologijo CT ali MRI. V disertaciji opišemo strukturo in delovanje algoritma, ki omenjeni problem rešuje s projekcijo v prostor osnovnih komponent. Najprej predstavimo matematično ozadje, ki je osnova za, v statistiki pogosto uporabljeno, metodo analize osnovnih komponent. Prav ta je izhodišče za izračun projekcijskih prostorov, v katerih je možno predstaviti slike dane domene, pri čemer ni pomembno, za kakšno vrsto zaporedja slik gre. Da bi razširili neodvisnost od domene, ki jo zagotavlja izhodiščna matematična metoda, na nivo algoritma stiskanja, je prvi pomemben korak izbira podzaporedja slik, ki so osnova za izračun projekcijskih prostorov. Za to nalogo uporabimo dvokriterijski algoritem, ki izbira slike - imenujemo jih bazne slike - glede na medsebojno odstopanje in oddaljenost v vhodnem zaporedju. Iz izbranega zaporedja baznih slik določimo zaporedje projekcijskih prostorov glede na v disertaciji uveden koncept, po katerem sledeče si projekcijske prostore določamo na osnovi množic baznih slik, ki imajo vsaj en skupni element. Kot analogijo konceptu drsečega okna tak pristop opišemo kot ''drseč lasten prostor''. Vzporedno uvedemo način izračuna projekcijskih prostorov, ki omogoča kasnejšo rekonstrukcijo vhodnih podatkov z bistveno manjšim računskim bremenom. To dosežemo z vključitvijo vmesnih računskih rezultatov v stisnjeno predstavitev podatkov, pri čemer je vpliv na stopnjo stiskanja zanemarljiv. V eksperimentalni analizi podamo primerjavo med razvitim algoritmom, do sedaj najpogosteje uporabljeno metodo s projekcijo v prostor osnovnih komponent, in standardom H.264. Tako dokažemo, da algoritem po vizualni kakovosti ne presega le prejšnje metode, ampak se v njej, kakor tudi v stopnji stiskanja, lahko primerja celo s H.264. Rezultate eksperimentov nadalje potrdimo v teoretični analizi, kjer formalno dokažemo prednosti razvitega algoritma in ocenimo tudi vpliv kontrolnih parametrov metode na učinkovitost stiskanja.

D.09 Mentorstvo doktorandom

COBISS.SI-ID: 17863190