Εκτίμηση Θέσης Αντικειμένου Σε Τρισδιάστατο Ψηφιακό Περιβάλλον Με Χρήση Πολλαπλών Καμερών

Abstract

Η ραγδαία ανάπτυξη της επιστήμης των υπολογιστών έχει προσελκύσει ένα μεγάλο μέρος της βιομηχανίας ψυχαγωγίας τα τελευταία χρόνια. Τα τελευταία επιτεύγματα στην επεξεργασία εικόνας, τις τεχνολογίες βίντεο και των γραφικών υπολογιστών, όπως επίσης και η αυξανόμενη υπολογιστική δύναμη που παρέχεται από το hardware έχουν σημαντικά υποστηρίξει την παραγωγή βίντεο. Τα εικονικά στούντιο χρησιμοποιούνται στην βιομηχανία βίντεο για μια ποικιλία παραγωγών, συντελώντας στην παραγωγή μερικών πολύ ενδιαφέροντων οπτικών εφέ, με τα προγράμματα ενημέρωσης καιρού να είναι τα πιο συνηθισμένα από αυτά. Οι ακολουθίες βίντεο που παράγονται από τέτοια συστήματα είναι κυρίως συνθέσεις από διακεκριμένες φυσικές ή συνθετικές ακολουθίες, οι οποίες είτε 'φορτώνονται' από πριν είτε λαμβάνονται σε πραγματικό χρόνο. Στην πιο συνηθισμένη περίπτωση, η ακολουθία που συντίθεται (συχνά αναφέρεται ως virtual set) αποτελείται από 'ζωντανό' βίντεο και μια προκατασκευασμένη συνθετική ή φυσική εικόνα [Gib 98].Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με το πρόβλημα της εκτίμησης της θέσης αντικειμένων μέσα σε εικονικά στούντιο με χρήση των καρέ που λαμβάνονται από δύο κάμερες. Με χρήση αλγορίθμων που παρουσιάζονται εκτιμάται η θέση κινούμενων αντικειμένων μέσα σε εικονικό περιβάλον μέσω επεξεργασίας των εικόνων που λαμβάνουν δύο κάμερες. Η γνώση της θέσης στο χώρο των αντικειμένων είναι απαραίτητη για τη σύνθεση της λαμβανόμενης ακολουθίας με την προκαθορισμένη εικόνα.Στο κεφάλαιο 2 παρουσιάζεται η εργασία των Ιωάννη Ξηρουχάκη, Αθανάσιο Δροσόπουλο και Αναστάσιο Ντελόπουλο [Xir 01] από την εφαρμογή της οποίας μπορούν να προκύψουν η θέση στο χώρο και ο προσανατολισμός των καμερών με τη χρήση ενός μπλε πετάσματος (blue screen).Στο κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται ο αλγόριθμος εκτίμησης θέσης ενός σημείου στο χώρο με χρήση των καρέ από δύο κάμερες . Το κεφάλαιο 4 αναφέρεται στις μάσκες και τα περιγράμματα των αντικειμένων που εμφανίζονται στα λαμβανόμενα καρέ και στο πως αυτά μπορούν να προκύψουν έτσι ώστε να χρησιμοποιηθούν για την εκτίμηση της θέσης των αντικειμένων.Στο κεφάλαιο 5 παρουσιάζεται ο αλγόριθμος εκτίμησης της περιοχής που καταλαμβάνουν τα αντικείμενα και προτείνεται λύση στην περίπτωση που έχουμε μερική απόκρυψη του ενός αντικειμένου από το άλλο.Στο κεφάλαιο 6 παρουσιάζονται κάποια χαρακτηριστικά αποτελέσματα από την υλοποίηση των μεθόδων σε πειράματα.Το κεφάλαιο 7 αναφέρεται στα συμπεράσματα που εξάγονται για τις μεθόδους που αναλύθηκαν και τις προοπτικές εξέλιξης αυτών.