- Tytuł:
-
Analysis on the dynamic deformations of the images from digital film sequences
Badania zniekształceń dynamicznych obrazów pochodzących z cyfrowych sekwencji filmowych - Autorzy:
- Markowski, T.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/145385.pdf
- Data publikacji:
- 2015
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
image sequences
digital video camera
internal geometry
non-metric camera
camera calibration
sekwencje obrazów
kamera cyfrowa
kalibracja kamery - Opis:
-
Image sequences, in particular digital video sequences, are characterised by the features which result in their high potential as measurement data. However, as early as at the stage of visual assessment of digital film images, originating, in particular, from amateur cameras, occurrence of some deformations may be observed, which may highly influence the results of measurements performed using these images; such deformations differ from deformations occurred in the case of static photographic images. It results both, by the method of image recording, using an electronic shutter and interlaced or progressive scanning, as well as the method of file recording and compression. It is worth to notice the systematic nature of such deformations, which highly depend on mutual motions of a camera and recorded objects. The objective of presented research works was to develop the mathematical description of image deformations, as a function of motion parameters. This would allow for adaptation of the camera calibration process to the demands of sequential imaging, as well as for modification of algorithms of measurements using self-calibration, and, as a result, minimisation of deformations. Another objective was to analyse the influence of deformations, typical for digital film images, on the results of measurements performed using these images, by means of series of experiments, which were based on multiple calibration of static and a moving camera, also with the use of a spatial test field. The first part was made by developing formulas based on some geometric relations, using some simplifications. On the stage of experimental research a certain degree of compatibility of experimental results and theoretical assumptions were confirmed.
Zobrazowania sekwencyjne, a w szczególności sekwencje filmowe, posiadają cechy, dzięki którym mogą mieć duży potencjał pomiarowy. Należą do nich między innymi systematyka i stosunkowo duża częstotliwość obrazowania, skutkujące dużą liczbą obserwacji oraz podobieństwem sąsiednich obrazów (co ma znaczenie przy automatyzacji pomiarów), a ponadto zmniejszony wkład pracy operatora kamery, możliwość pozyskiwania i przetwarzania w czasie rzeczywistym oraz ogromna i nadal zwiększająca się dostępność zobrazowań. Jednak już na etapie oceny wzrokowej cyfrowych zobrazowań filmowych, zwłaszcza pochodzących z kamer określanych powszechnie jako amatorskie, zauważyć można występowanie pewnych zniekształceń, które mogą mieć znaczący wpływ na wyniki pomiarów. Jest to spowodowane zarówno sposobem rejestracji, z wykorzystaniem migawki elektronicznej i przeplotowego lub progresywnego skanowania, jak i metodami zapisu i kompresji plików. Warto zauważyć, iż są to w dużym stopniu deformacje systematyczne, uzależnione od wzajemnego ruchu kamery i badanego obiektu. Celem opisanych w artykule badań była próba opisu, typowych dla cyfrowych zobrazowań filmowych, zniekształceń dynamicznych, w funkcji parametrów ruchu kamery względem obiektu, jak również próba zbadania rozkładu deformacji poprzez wykonane w odpowiedni sposób wielokrotne kalibracje kamery, w celu porównania otrzymanych wartości z rozważaniami teoretycznymi. Pierwsza część została wykonana, poprzez wyprowadzenie w oparciu o relacje geometryczne, wzorów, opisujących deformacje dynamiczne obrazu, w funkcji współrzędnych tłowych, prędkości liniowej lub kątowej, czasu rejestracji pojedynczej linii obrazu oraz odległości obrazowej i odległości kamery od obiektu. Część druga, eksperymentalna, obejmowała z kolei analizy rozkładu zniekształceń dynamicznych dla kilku przykładowych sekwencji, zarejestrowanych w trakcie obrotów kamery wokół poszczególnych osi układu współrzędnych. Analizując wyniki eksperymentów, potwierdzono pewną zgodność występujących rzeczywistych zniekształceń z przewidywaniami, które pojawiły się na etapie rozważań teoretycznych. Niestety nie udało się przeprowadzić konkretnych analiz liczbowych, ponieważ na tym etapie nie opracowano jeszcze metody wyznaczenia czasu rejestracji pojedynczej linii obrazu, co uniemożliwiło oszacowanie wartości teoretycznych deformacji. - Źródło:
-
Geodesy and Cartography; 2015, 64, 1; 43-64
2080-6736
2300-2581 - Pojawia się w:
- Geodesy and Cartography
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł