Uncontrolled-mosaic

Состояние на 27.05.2022: работа над основной частью завершена.

Описание структуры проекта (параметры функций и что они под собой подразумевают содержатся внутри проектных файлов):

1. В папке Shoots_normalization находится все необходимое для нормализации изображений (и сами результаты нормализации):

   • Структуры данных для хранения информации о изображениях и камере (PhotoInf и CameraInf в PhotoAndCameraInf.h).
   • Функции считывания информации об изображениях и камере из специальных файлов (getInfoAboutPhotos и getInfoAboutCamera в PhotoAndCameraInfGetFunc.h), а также вывода считанной информации (printInfoAboutPhotos и getInfoAboutCamera в PhotoAndCameraInfGetFunc.h).
   • Функция поворота картинки (rotateImage в Normalization_function.h).
   • Функция полной нормализации изображения (normalizeShot в Normalization_function.h).
   • В папке src находятся исходные фотографии для наложения, а также файлы содержащие информацию о камере и изображениях.
   • В папке result находятся уже нормализованные изображения (но старые варианты, перед запуском алгоритмов стоит заново нормализовать исходники).

2. В папке Overlay_algorithms находятся реализованные алгоритмы наложения, которые ищут относительное расположение двух фотографий друг относительно друга.

   • Алгоритм наложения с помощью попиксельного сравнения, исходя из маршрута дрона (pixelCompareAlg в PixelCompareAlg.h).
   • Алгоритм определения позиций фотографий с помощью GPS (justGPSalg в JustGPSalg.h).
   • Модификации алгоритма попиксельно сравнения, одна из которых работает с черно-белыми вариантами исходных изображений, а вторая c изображениями в цветовой системе hsv (greyscaleCompareAlg и hsvCompareAlg в ColorChangeCompareAlg.h соответственно) {показывают результаты хуже стандартного алгоритма}.
   • Алгоритм определения позиции с помощью GPS и дальнейшего уточнения положения изображения с помощью pixelCompareAlg (compareAndGPSalg в CompareAndGPSalg.h).

3. В папке Results_output располагаются txt, содержащие информацию о времени работы и найденных относительных позициях фотографиий алгоритмами. Названия файлов читаются так: первая цифра - номер алгоритма (1 для justGPSalg, 2 - pixelCompareAlg, 3 - greyscaleCompareAlg, 4 - hsvCompareAlg, 5 - compareAndGPSalg), вторая цифра (если есть) - какая "часть" фотографий обрабатывалась алгоритмом.

4. В папке Post_processing располагается cpp файл, который способен обрабатывать информацию о работе алгоритмов в Results_output и выводить значение метрик сравнения алгоритмов. Так же в той же папке располагается GetInfoFromOutput.h, содержащий функции парсинга формируемых в результате работы алгоритмов файлов .txt.

5. В корневой папке проекта располагается файл, который запускает алгоритм нормализации, алгоритмы наложения, совмещения и позволяет контроллировать основные параметры (Uncontrolled_mosaic.cpp, о его использовании и параметрах будет чуть далее, в разделе запуск), так же здесь расположен файл, содержащий 2 алгоритма совмещения фотографий по найденным позициям в единый холст (combinePhotos и combinePhotosOptimized в combinePhotosAlgs.h). Первый (combinePhotos) созраняет как можно больше информации о картинках, записывая их полностью на полотно. Второй (combinePhotosOptimized) оптимизирует запись изображений, сокращая размеры фрагментов для записи, слегка проигрывая в количестве сохраняемой информации, но выигрывая во времени.

Запуск:

Для запуска проекта необходимо установить opencv, glm и компилятор c++. Подключить opencv и glm к проекту и скомпилировать файл Uncontrolled_mosaic.cpp вместе со всеми дополнительными библиотеками .h, которые были рассмотрены выше и содержат необходимые алгоритмы, нормализации и т.д.

Внутри основного файла проекта Uncontrolled_mosaic.cpp (в самом начале функции main) располагаются параметры, которые позволяют менять формат его работы:

- choosen_alg - выбор алгоритма наложения фотографий (1 - justGPSalg, 2 - pixelCompareAlg, 3 - hsvCompareAlg, 4 - compareAndGPSalg).
- choosen_combine_photos_func - как совмещать фотографии по позициям (1 - combinePhotos, 2 - combinePhotosOptimized).
- resize_ratio - % ресайза изображения при обработке алгоритмами.
- normalize_images - запускать ли алгоритм нормализации изображений или нет (0 или 1 соответственно, если изображения уже нормализованы и расположены в папке Shoots_normalization/result, то стоит указать 0, так как алгоритм просто дважды сделает одно и то же).
- equalize_brightness - попытаться ли выровнять яркость у всех изображений.
- fix_angles - зафиксировать углы pitch и roll или нет.
- write_in_file - если 1, то вся информация по времени нахождения расположения картинок/наложения их на полотно будет записана в файл, если 0, то в консоль.
- path_to_file_to_write_info - путь, по которому будет записана информация о работе алгоритма, если флаг write_in_file поставлен в 1.
- num_photos - количество фотографий в наборе.
- num_first_broken_photos - количество первых фотографий, не подходящих под наложение. (В комбинации с num_photos позволяет задавать конкретные промежутки изображений для совмещения в формате - (num_first_broken_photos, num_photos]).