Трёхмерная реконструкция лица человека по его изображениям (1006006), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Значимые точки, обнаруженные детектором SIFTНа рис. fig:sift_match показаны точечные соответствия, установленные в ходе сопоставления дескрипторов точек, найденных на преды-67дущем шаге. Видно, что некоторые соответствия установлены ошибочно.Кроме этого видно, что далеко не все значимые точки были сопоставленыс точками на втором рисунке. Тем не менее, этого достаточно для оценкифундаментальной матрицы.Рис.
1.18. Точечные соответствия, построенные по дескрипторам SIFT1.3.3Трёхмерная реконструкцияНа рисунке 1.19 показаны эпиполярные линии, полученные по оцененной в предыдущем параграфе фундаментальной матрице.Вспомнив, что эпиполярные линии в плоскости изображения одной камеры пересекаются в точке, куда проецируется центр второй камеры, можно визуально проверить корректность реконструкции. Видно, что линии навтором рисунке пересекаются в стороне, противоположенной той, с которойдолжен быть центр второй камеры.
Это объясняется тем, что реконструкцияпроективная и не различает ориентацию пространства.68Рис. 1.19. Эпиполярные линии на двух изображениях1.3.4Алгоритмы регистрации трёхмерных моделей1.3.4.1Иллюстрация на модельном примереДля проверки реализации алгоритма ICP был взят следующий модельный пример. Было взято два эллипсоида с разными расстояниями по осям.Кроме того, эллипсоид-шаблон имел меньше вершин, чем эллипсоид-цель.Вдобавок координаты вершин эллипсоида-цели были зашумлены с помощью распределения Тьюки.На рисунках ниже приведены иллюстрации процесса регистрации наразных стадиян: в начале, середине и конце.
Видно, что на среднем рисункеэллипсоид-шаблон принял нужную форму. Дальнейшее уменьшение жесткости привело к сильной деформации, так, что шаблон воспроизвёл цельвплоть до шумов.График на рис. 1.23 иллюстрирует ход регистрации модельного примера.Синим цветом показана сумма разностей деформаций в вершинах, красным— текущая жесткость. Видно, как до середины графика разность деформаций убывает вместе с жесткостью, а затем при дальнейшем уменьшениижесткости наблюдаются скачки разности деформаций. Целесообразно установить нижний порог жесткости до начала этих скачков.69Рис.
1.20. Иллюстрация работы алгоритма ICP на модельном примереРис. 1.21. Иллюстрация работы алгоритма ICP на модельном примере1.3.4.2Иллюстрация на примере модели лицаПрименение алгоритма к регистрации лица, порождённого базельскоймоделью, с помощью шаблона человеческой головы, дало результаты, аналогичные модельному примеру. Однако выяснилось, что без дополнительных сведений о совпадающих точках на моделях регистрация даёт неверныйрезультат.Рис. 1.22. Иллюстрация работы алгоритма ICP на модельном примере70Рис. 1.23. Графики хода регистрации c помощью алгоритма ICPРис.
1.24. Иллюстрация работы алгоритма ICP на примере человеческоголицаИсходя из вышесказанного можно сделать вывод, что алгоритм ICP втом виде, в котором предложен, не подходит для регистрации произвольнойтрёхмерной модели человеческого лица.Можно предположить, что указание заранее известных совпадающих точек на голове-шаблоне и голове-цели может существенно улучшить работуалгоритма.712ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ722.1ВведениеВ дипломном проекте разрабатывается система реконструкции трёхмерной модели человеческого лица по его двумерным изображениям.
Приведёмнесколько примеров возможных областей применения разрабатываемой системы:- идентификация человека по фрагментам видеозаписи и снимков систем наблюдения, что может найти широкое применение в комплексахпрограммного обеспечения для охранных систем- построение виртуального альтер-эго пользователя, что может быть использовано в системах виртуальной реальности как развлекательного,так и профессионального назначения- создание высококачественных моделей лица человека без необходимости их ручной доработки дизайнером и специалистом по 3d-моделированиюВ каждой из приведённых областей применение разрабатываемой системы позволит уменьшить или даже исключить использование дорогостоящего труда специалистов, тем самым снизив расходы и повысив экономическую эффективность.Далее будет проведён расчёт затрат на разработку, получена цена продукта при сделанных предположениях о количестве организаций-покупателей.Кроме того, будет выполнен примерный расчёт экономической эффективности внедрения системы.2.2Расчёт затрат на разработкуРасчёт затрат будем выполнять затратным методом.
Затратный методподразумевает, что цена продукта определяется затратами на его производство и не зависит от других факторов, например, таких, как цены продуктовконкурентов [39]Ниже перечислены учитываемые статьи затрат.732.2.1Материальные расходы2.2.1.1ОборудованиеРассмотрим затраты на организацию типового рабочего места программиста.
Чтобы оборудовать это место, необходимо приобрести товары, указанные в таблице 2.1.Таблица 2.1. Оборудование рабочего места программистаПозицияНаименованиеЦена, руб.Системный блокOLDI OfficePro 150 [32]23900МониторAcer K242HLABID [30]7430Клавиатура и мышь Logitech Desktop MK120 [27]910СтолСтол письменный Эко (1400 мм, орех) [36]КреслоКресло CH-626 [37]2266.572750Итого37256.57Рассмотрим варианты системного блока, предлагаемые популярным вМоскве интернет-магазином ОЛДИ Компьютерс:Таблица 2.2.
К выбору системного блокаНазваниеOffice 106 [34]Office 130 [35]Office 160 [33]Office Pro 150 [32]ЦентральныйAMDA4-6300Intel Celeron G1820Intel Core i3-4130Intel Pentium G3240процессор(Richland,FM2,(Haswell, 2.7 ГГц,(Haswell,(Haswell,3,7ГГц, L2 1024Kb)2Mb, LGA1150)3Mb, LGA1150)3Mb, LGA1150)2 Гб DDR3 16002 Гб DDR38 ГБ DDR38 Гб DDR3 1333ОЗУ3.4ГГц,МГцМГцГрафическаяИнтегрированаподсистемапроцессорвAMDИнтегрированапроцессорRadeon HD 8370DДисковая подси-3.2ГГц,вИнтегрированавИнтегрированавпроцессор Intel HDпроцессор Intel HDGraphics 4400Graphics500 Гб (SATA III)500 Гб (SATA III)500 Гб500 Гб (SATA III)10900161002570023900стемаСтоимость, руб.Для нужд разработчика требуется современный ПК, на котором возмож-74но запускать современные инструменты разработки программного обеспечения:- интегрированную среду разработки- разрабатываемое ПО- компиляторы различных языков программирования (если разработкаведётся на компилируемых языках)- отладчики- инструменты для тестирования- веб-сервер (если ведётся разработка веб-приложения)Наиболее ресурсоёмким в данной работе является разрабатываемое ПО, т.к.оно включает в себя значительное количество вычислений и работу с большими объёмами данных.
Поэтому к мощности центрального процессора иобъёму оперативной памяти предъявляются высокие требования. Вместе стем производительность дисковой подсистемы менее существенна, так какзагрузка данных занимает небольшое время по сравнению с вычислениями.Графическая подсистема в разрабатываемом ПО в вычислениях не используется, хотя потенциально есть возможность увеличить скорость выполнения программы за счёт этой подсистемы.В наибольшей степени указанным критериям соответствует системныйблок Office Pro 150 таблицы 2.2.Теперь рассмотрим варианты мониторов в том же интернет-магазине:Таблица 2.3. К выбору монитораНазваниеAcer K242HLABIDAcer H236HLBMIDAcerAcer[30][29]V276HLBMDPB286HKYMJDPPRZ[31][28]Тип матрицыTNIPSWVA LEDTNДиагональ, дюй-24232728Разрешение1920x10801920x10801920x10803840 x 2160Интерфейс под-VGA, DVI, HDMIVGA, DVI, HDMIVGA, DVI, HDMIVGA, DVI, HDMI743074911232426159мовключенияСтоимость, руб.Для удобной работы разработчику требуется большой (с диагональю от7523 дюймов) монитор с достаточно высоким разрешением экрана.
Это обеспечит комфортное размешение окон приложений на одном экране и ускорит процесс создания ПО. Интерфейс подключения в данном случае несуществен, потому что монитор будет подключен к видеокарте стационарного ПК, поддерживающей все распространённые интерфейсы. Тип матрицытакже несуществен: от него зависит качество цветопередачи, важное фотографу или дизайнеру, но менее важное программисту.Исходя из указанных критериев, и принимая во внимание цены, былвыбран монитор 1 таблицы 2.3.2.2.1.2Программное обеспечениеРазработка ведётся на языке программирования Python в операционной системе GNU/Linux, в качестве среды разработки используется Eclipse.Как известно [23] [43] [42] , данные программные продукты распространяются под открытыми лицензиями, поэтому бесплатны.2.2.2Остаточная стоимость основных средствОстаточная стоимость рассчитывается по следующей формуле:0 =0,где- 0 — первоначальная стоимость основного средства, руб.- — срок полезного использования основного средства, месяцев- — срок фактического использования, месяцРасчёт остаточной стоимости основных средств приведён в таблице 2.4.76Таблица 2.4.
Остаточная стоимость основных средствОсновное средствоСтоимость, Срок полез-Срокруб.ного исполь-тическогопользования,зования, мес.использова-руб.фак-Стоимостьис-Остаточная стоимость, руб.ния, мес.Персональный компьютер322403643582.222228657.778Офисная мебель5016.57724278.698334737.87173860.920533395.650Итого2.2.3Амортизация основных средствАмортизация начисляется на стоимость использования основных средств(см. предыдущий раздел) в течение их срока использования по линейномуметоду.
Процент амортизации составляет 25% в месяц, т.е.895.5 рублей.За четыре месяца будет выплачена сумма в 3582 рублей.2.2.4Оплата трудаВ разработке принимали участие следующие специалисты:- разработчик- научный руководитель- консультант по охране труда- консультант по экономической частиОплата труда консультантов рассчитывается по следующей схеме: месячный оклад доцента при нагрузке в 78 часов составляет 13 000 рублей,откуда стоимость одного часа равна 167 рублям.
Аналогично рассчитывается оплата труда научного руководителя: месячный оклад профессора принагрузке в 78 часов составляет 30 000 рублей, откуда стоимость одного часаравна 334 рублям. (По данным [26].)Для расчёта оплаты труда разработчика взят средний месячный окладпрограммиста в Москве по данным "Яндекс"[16].77Таблица 2.5. Расчёт оплаты трудаДолжностьНаучный руководительЗаработная плата334 руб/часНаучный консультант по эконо- 167 руб/часВремяСтоимость,работыруб.24 часа80162 часа3342 часа3344 месяца332000мической частиНаучный консультант по охране 167 руб/частрудаПрограммист83 000 руб/месИтого2.2.5340684Отчисления на социальные нуждыС 1 января 2012 года вступили в силу изменения, внесенные в закон остраховых взносах (N 212-ФЗ от 24 июля 2009 года [48]). Согласно измененному закону, на 2012 год установлены новые ставки взносов в процентномсоотношении от оплаты труда работников:- взнос Пенсионного фонда Российской Федерации (ПФР) составляет22%- взнос Фонда обязательного медицинского страхования (ФОМС) установлен на уровне 5.1%- взнос на социальное страхование равен 2.9%Таким образом, суммарный процент отчисления на социальные нуждысоставляет 30%.Рассчитаем сумму отчислений по формуле: = · где- — сумма отчислений на социальные нужды,- — общая сумма, расходуемая на оплату труда,- — суммарный процент отчислений на социальные нужды:78 = 340 684 · 30% = 99 600 руб.2.2.6Накладные расходыСогласно [38], накладные расходы — это расходы по управлению и обслуживанию производства: затраты на содержание и эксплуатацию основных средств, на управление, организацию, обслуживание производства, непроизводительные расходы (потери от простоев, порчи материальных ресурсови т.п.).Примем накладные расходы равными 500% от суммы оплаты труда [22]:в таком случае они будут равны 1 703 420 рублей.2.2.7Прочие расходыВ этом разделе рассматриваются расходы, не учтённые в предыдущих.Все расходы этой группы сведены в таблицу 2.6.Таблица 2.6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
