Statistical estimation of the surface of an object from a snapshot with additive error

Detekcija kružnog ili elipsoidnog objekta snimljenog na slici aktualan je problem u segmentu računalnog vida. U literaturi je predstavljeno nekoliko metoda koje se bave tim problemom, no pokazalo se da one ne daju zadovoljavajuće rezultate kod slika na kojima je prisutan šum. U sklopu istraživanja predstavljenog u ovom radu primijenjen je statistički model za procjenu širine uniformne distribucije za podatke zagađene aditivnom greškom kako bi se spomenutom problemu pristupilo na inovativan način. Inicijalno je razvijena metoda za procjenu duljine presjeka objekta s proizvoljnim pravcem. Njezinim je korištenjem moguće procijeniti skup rubnih točaka kružnog ili elipsoidnog objekta na slici. U taj se skup točaka potom optimalno smješta kružnica ili elipsa te izračuna njezina površina - aproksimacija površine samoga objekta. Moguće je također procijeniti i površinu kružnog ili elipsoidnog objekta predstavljenog numerički skupom točaka u ravnini. Predstavljena metoda je implementirana i javno objavljena kao paket za programski jezik R. Izvršeno je njezino opsežno testiranje na problemu procjene površine objekata snimljenih RGB-D kamerom. Snimkama s kamere je dodavana različita količina šuma, te su rezultati procjene površine uspoređeni s dobivenima od ranije poznatih metoda. Analiza rezultata testiranja pokazala je da ovdje predstavljena metoda daje kvalitativno najbolje rezultate procjene površine objekata snimljenih na slikama sa šumom.Detection of circular or ellipsoidal object on an image is a current issue in computer vision. Several methods that address this problem have been previously presented, but it turned out that they do not give satisfactory results when dealing with noisy images. As part of the research presented in this paper, a statistical model for estimating the width of uniform distribution for data contaminated with additive error was applied in order to approach mentioned problem in an innovative manner. Initially, a method for length estimation of intersection of the object with an arbitrary line has been developed. It is possible to estimate the set of edge points of the circular or ellipsoidal object by using this method. Further, a circle or an ellipse is fitted in that set of points, and its area is calculated, which approximates the area of on object itself. It is also possible to estimate the area of a circular or ellipsoidal object represented by a set of numerical points in the plane. The presented method was implemented and publicly released as a package for the programming language R. The method has been extensively tested on the problem of estimating the area of objects recorded using RGB-D camera. Different noise levels were added to the captured images, and estimation results were compared with the ones obtained by a several established methods. The test results analysis showed that the method presented in this paper gives qualitatively the best results of area estimation when dealing with noisy images