Pola4All: survey of polarimetric applications and an open-source toolkit to analyze polarization

要約

光の偏光情報は、マテリアルの種類、ポーズ、オブジェクトの形状など、コンピューター ビジョンやシーン理解タスクに豊富な手がかりを提供します。
新しい安価な旋光センサーの出現により、姿勢推定、3D 再構築、水中ナビゲーション、深度推定などの問題を解決するために、このイメージング モダリティが広く一般に利用できるようになりました。
しかし、この感覚モダリティの使用に関していくつかの制限があり、偏光画像を分析するための標準や公的に利用可能なツールが不足していることが観察されています。
さらに、偏光カメラのメーカーは通常、自社のカメラと接続するための取得ツールを提供していますが、偏光情報を利用する処理アルゴリズムが含まれていることはほとんどありません。
この論文では、視覚およびロボット認識タスクのための偏光に関する最近の進歩に関する包括的な調査を含め、偏光イメージングに関連するアプリケーションの最近の進歩をレビューします。
また、市場にあるほとんどの既存のマイクログリッド偏光カメラと通信し、そこからの情報を処理するための共通標準を提供する完全なソフトウェア ツールキットも紹介します。
このツールキットは、このモダリティ用のいくつかの画像処理アルゴリズムも実装しており、GitHub: https://github.com/vibot-lab/Pola4all_JEI_2023 で公開されています。

要約(オリジナル)

Polarization information of the light can provide rich cues for computer vision and scene understanding tasks, such as the type of material, pose, and shape of the objects. With the advent of new and cheap polarimetric sensors, this imaging modality is becoming accessible to a wider public for solving problems such as pose estimation, 3D reconstruction, underwater navigation, and depth estimation. However, we observe several limitations regarding the usage of this sensorial modality, as well as a lack of standards and publicly available tools to analyze polarization images. Furthermore, although polarization camera manufacturers usually provide acquisition tools to interface with their cameras, they rarely include processing algorithms that make use of the polarization information. In this paper, we review recent advances in applications that involve polarization imaging, including a comprehensive survey of recent advances on polarization for vision and robotics perception tasks. We also introduce a complete software toolkit that provides common standards to communicate with and process information from most of the existing micro-grid polarization cameras on the market. The toolkit also implements several image processing algorithms for this modality, and it is publicly available on GitHub: https://github.com/vibot-lab/Pola4all_JEI_2023.

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