Προγραμματισμός και αξιολόγηση μεθόδων διεικονικής πυκνής συνταύτισης - Γεωργούσης, Σταύρος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Φωτογραμμετρίας, 2016)
Στην παρούσα διπλωματική εργασία προγραμματίστηκαν και αξιολογήθηκαν αλγόριθμοι πυκνής διεικονικής συνταύτισης. Από την εφαρμογή των αλγορίθμων προέκυψαν χάρτες ψηφιακής παράλλαξης, και από αυτούς πραγματοποιήθηκε η τρισδιάστατη ανακατασκευή νέφους σημείων. Οι αλγόριθμοι που υλοποιήθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν αφορούσαν διάφορες συναρτήσεις κόστους συνταύτισης καθώς και αλγορίθμους συσσωμάτωσης του κόστους συνταύτισης. Οι συναρτήσεις κόστους συνταύτισης που χρησιμοποιήθηκαν είναι οι Απόλυτες Διαφορές, τα Τετράγωνα των Διαφορών, ο Κανονικοποιημένος Συντελεστής Συσχέτισης, ο Μετασχηματισμός Rank, καθώς και τέσσερις παραλλαγές του Μετασχηματισμού Census. Επιπλέον, οι αλγόριθμοι συσσωμάτωσης που χρησιμοποιήθηκαν περιλαμβάνουν τον απλό αλγόριθμο συσσωμάτωσης με σταθερό τετράγωνικό παράθυρο εφαρμογής, καθώς και δύο παραλλαγές αλγορίθμων συσσωμάτωσης με παράθυρο εφαρμογής μεταβλητού σχήματος. Επίσης χρησιμοποιήθηκε μία μέθοδος σύνολης συνταύτισης graph cuts, η οποία βασίζεται στα Μαρκοβιανά Τυχαία Πεδία, της οποίας ο πηγαίος κώδικας είναι ελεύθερος για χρήση ερευνητικού περιεχομένου. Αρχικά έγινε η βελτιστοποίηση των παραμέτρων κάθε αλγορίθμου με την δοκιμή μεγάλου εύρους τιμών σε 15 ζεύγη της πλατφόρμας αξιολόγησης αλγορίθμων συνταύτισης στερεοσκοπικών εικόνων του Middlebury College. Στη συνέχεια, μετά την εύρεση των βέλτιστων τιμών των παραμέτρων έγινε η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των αλγορίθμων με βάση τους διαθέσιμους αληθείς χάρτες ψηφιακής παράλλαξης. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε σύγκριση των αποτελεσμάτων των αλγορίθμων συσσωμάτωσης του κόστους συνταύτισης μεταξύ τους, καθώς και με τα αποτελέσματα της σύνολης μεθόδου συνταύτισης. Ακόμα, έγινε σύγκριση δύο συναρτήσεων κόστους συνταύτισης σε εικόνες διαφορετικού φωτισμού, στο πλαίσιο διαφορετικών αλγορίθμων συσσωμάτωσής του, καθώς και μεθόδους συνταύτισης. Τέλος, έγινε τρισδιάστατη ανακατασκευή για όλους του αλγορίθμους, από τους χάρτες ψηφιακής παράλλαξης, αλλά και μετά από βελτίωση των χαρτών ψηφιακής παράλλαξης μέσω ελέγχου αμφίδρομης συμβατότητας. Σε αυτό το σημείο επισημαίνεται ότι αξιολόγηση που πραγματοποιήθηκε για τους αλγορίθμους που εξετάστηκαν στην παρούσα εργασία έκρινε την υποψηφιδική ακρίβεια των αποτελεσμάτων των αλγορίθμων. Η σύνταξη του κώδικα των παραπάνω διαδικασιών έγινε σε γλώσσα προγραμματισμού C++, ενώ για την υλοποίηση των αλγορίθμων χρησιμοποιήθηκε η βιβλιοθήκη OpenCV.