| I N I Z I O T O P I C |
| mxa |
Posted - 26/03/2015 : 21:33:41
Per motivi di ricerca fotografica mi sono messo a calcolare la Singular Value Decomposition (SVD) di una immagine. Questo e' un classico calcolo di algebra lineare, usato in applicazioni tra le più' varie. Quando ero piccolino l'ho usata per applicazioni sia satellitari che sonar. La SVD permette di calcolare gli autovalori e gli autovettori di una matrice. Senza entrare nei particolari, diciamo che autovalori ed autovettori rappresentano un concetto di "direzionalita'" e/o di "campo" se la matrice rappresenta un fenomeno fisico. I matematici che seguono il forum non me ne vogliano di questa orribile semplificazione, io sono solo un povero ingegnere....
Finita la premessa. Le immagini su cui volevo calcolare la SVD dovevano essere grandicelle, e dato che erano statiche ho pensato di usare il buon PTGui per averle piu' grandi. Ho ottenuto per esempio una immagine come la seguente:
Che e' composta da tre immagini da sinistra a destra collegate assieme tramite PTGui. Che nella foto chiaramente non si vedono. PTGui ha dovuto anche deformare le tre immagini per tutta una serie di motivi che non sto a raccontarvi per farle combaciare. Se calcolo gli autovalori dell'immagine tramite una SVD calcolata con una "sliding window" (un meccanismo classico e banale) quello che ottengo - interpretato come immagine - mi ha lasciato a bocca aperta:
Notate i separatori (le due linee verticali grigio-nere) tra le tre immagini e queste curvature che - secondo me, ma qui potrei pigliare lucciole per lanterne - potrebbero essere le rappresentazioni grafiche delle deformazioni imposte da PTGui per far combaciare le immagini. (Lasciate perdere lo sfondo bizzarro, e' totalmente irrilevante, concentratevi sulla banana.) Conoscendo l'abilita' diabolica della SVD di trovare "direzioni" e "campi" la cosa avrebbe pure senso, in effetti.
Se fossi un bravo ricercatore mi butterei a pesce per capire bene quello che succede, ma dato che ho altro da fare pianto li'. Pero' e' stato proprio un risultato sorprendente! Aggiungo che ho altri esempi di questo tipo che confermano la cosa: si vedono i confini delle foto che compongono lo stitching e le "deformazioni" imposte (ma su questo procederei con massima cautela, non sono sicuro per niente di interpretare la cosa correttamente).
Buffo, no?
Marco
www.12tonephotography.com
Two possibilities exist: either we are alone in the Universe or we are not. Both are equally terrifying" - Arthur C. Clarke
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| mxa |
Posted - 30/03/2015 : 02:22:44
Evidentemente c'era qualcosa sotto .....
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?reload=true&arnumber=6268546
Marco
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| mxa |
Posted - 27/03/2015 : 13:47:30
Citazione:
Postato da runtu
Forse prendo anche io lucciole per lanterne ma non sarebbe escluso che il procedimento per l'algoritmo esposto da mxa sia già ampiamente usato dai programmi che generano le bump map e simili per la modellazione e rendering 3D, almeno l'ultima immagine postata me le ricorda moltissimo.
carlo rondinelli
http://flickr.com/photos/carlorondinelli
....seconda grande passione:http://www.x-plane.it/index.php
....terzo grande vizio: http://www.maledettotoscano.it/
Premesso che non pretendo di aver inventato nulla (ho solo messo un post che fa vedere una cosuccia da niente, curiosa e simpatica, senza alcun altro altro scopo che trastullarci per qualche minuto), escludo che si possano usare algoritmi di questa famiglia perché le due immagini (autovalori banana e autovettori banana) sono state ottenuto dopo otto ore di calcolo su un iMac di ultima generazione con 16GB di memoria. L'immagine sorgente era 9300x5000 pixel.
Sicuramente si ottengono elaborazioni dal look simile (concordo con Runtu, il risultato della seconda elaborazione e' un "gia' visto") con algoritmi moooooooolto più efficienti di questo 
Marco
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| runtu |
Posted - 27/03/2015 : 10:00:14
Forse prendo anche io lucciole per lanterne ma non sarebbe escluso che il procedimento per l'algoritmo esposto da mxa sia già ampiamente usato dai programmi che generano le bump map e simili per la modellazione e rendering 3D, almeno l'ultima immagine postata me le ricorda moltissimo.
carlo rondinelli
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| mxa |
Posted - 27/03/2015 : 09:06:02
Come ho detto all'inizio e' per una ricerca mia fotografica, non sto cercando di ottenere niente. Non avevo la più pallida idea di cosa avrei ottenuto e ho trovato la cosa interessante, tutto li'. Ho fatto una trentina di foto diverse e le uniche che presentano questi effetti sono quelle in cui Photomerge fallisce (e PTGui in automatico pure) e lo stitching richiede di mettere - appunto - dei control points manualmente in PTGui. Sull'analisi delle curve può' benissimo darsi che hai ragione tu.
Per completezza metto anche l'immagine risultante dal calcolo degli autovettori. Anche questa simpatica, una specie di embossing drogato 
Marco
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| andre_ |
Posted - 27/03/2015 : 08:28:36
Secondo me la cosa potrebbe essere piú interessante se ci facessi capire cosa vorresti ottenere.
In un'altra vita usai dei calcoli SVD, ovviamente per tutt'altro, ma sinceramente non capisco cosa porterebbero come informazione se applicati ad una immagine.
É possibile applicare qualsiasi calcolo 3D ad una tripletta RGB, senza distinzioni. Ma quasi tutti i modelli applicabili danno semplicemente dei risultati inutili. Ma per funzionare, funzionano certamente (hanno solo bisogno di avere tre dati per punto...).
Per quanto riguarda quelle che sembrano delle curvature, sinceramente dubito siano le deformazioni applicate all'immagine dal software di stitching.
Quelle sono sempre molto piú semplici di queste linee che hai ottenuto, anche perché il software "si aspetta" delle immagini che sia possibile montare in maniera piú semplice.
Se guardi (e magari fai vedere anche a noi) le immagini di partenza, forse te ne puoi accorgere.
a_
www.justnuances.com |
| mxa |
Posted - 26/03/2015 : 23:52:21
Citazione:
Postato da AlbertoM
Ciao Marco,
ammetto di non conoscere questo tipo di calcolo
Ma se lo applichi alle singole immagini, cosa esce? non potrebbero essere le fibre della banana?
Altrimenti hai trovato un buon metodo per riconoscere uno stitch 
AlbertoM
Ecco un esempio che non ha alcun problema:
La cosa in se e' un po' più complessa di come l'ho descritta sopra. Innanzi tutto questo comportamento curioso non si presenta se lo scatto e' singolo. Se uso più di uno scatto e Photomerge in Photoshop mette correttamente insieme le foto e ripeto lo stitch in PTGui l'immagine risultante non ha alcun problema. L'esempio e' la banana che riporto in questo post, dove non ci sono "onde" sulla superficie della banana e neppure linee di separazione tra le foto. Se invece Photomerge in Photoshop non e' in grado di mettere insieme le foto correttamente, passo a PTGui e metto io dei control points manualmente ecco che _immancabilmente_ ottengo degli stitch che sono assolutamente perfetti nello spazio RGB, ma se li passo dentro la SVD ottengo visibili le linee di demarcazione tra le foto, sia queste strane linee di campo ondulate.
Come detto, mi dovrei mettere a studiare la cosa in modo sistematico, cominciando innanzi tutto a contattare quelli di PTGui, ma ho altro da fare. Pensavo pero' che fosse interessante riportare la cosa.
Marco
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| AlbertoM |
Posted - 26/03/2015 : 21:58:26
Ciao Marco,
ammetto di non conoscere questo tipo di calcolo
Ma se lo applichi alle singole immagini, cosa esce? non potrebbero essere le fibre della banana?
Altrimenti hai trovato un buon metodo per riconoscere uno stitch
AlbertoM |
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