Original title:
Zpracování stereoskopické videosekvence
Translated title:
Processing of Stereoscopic Video Sequence
Authors:
Hasmanda, Martin ; Šmirg, Ondřej (referee) ; Říha, Kamil (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2010
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Abstract:
[cze][eng]
Hlavním cílem této diplomové práce bylo nastudovat používané metody pro pořizování stereoskopické scény za pomocí dvojice kamer a nalézt vhodná řešení pro zpracování těchto výsledných snímků pro dvoupohledové a vícepohledové autostereoskopické displeje za účelem vytvoření prostorového dojmu. Pro metodu pořízení videosekvencí byly uvedeny dvě metody a to metoda s paralelním uspořádáním kamer „Off-axis“ a metoda s protínajícími se osami kamer „Toe-in“. Pro tuto práci byla zvolena metoda s paralelním uspořádáním kamer, protože ve výsledku neprodukuje nechtěnou vertikální paralaxu. Podrobně byl v této práci popsán princip tohoto uspořádání kamer. Dále byly představeny principy používaných metod pro poskytnutí prostorového zobrazení a to od nejstarší metody anaglyf až po zobrazení na autostereoskopických displejích. Autostereoskopické displeje byly hlavní náplní práce a tak jejich principy byly popsány podrobně. Pro tvorbu společného obrazu na vícepohledových autostereoskopických displejích bylo použito generování mezilehlých pohledů. Výsledné videosekvence byly pořízeny jednak pro testování ve scéně vytvořené 3D studiem Blender, kde bylo možno nastavit soustavu kamer přesně paralelní. Potom byly uvedeny principy zpracování videa pořízeného z dvojice kamer připojených k PC za pomocí digitalizační karty a také pomocí webových kamer, kde není zaručeno přesné paralelní uspořádání. Proto se tato práce pro reálné kamery snaží dosáhnout přesného uspořádání pomocí transformace pořízených snímku na základě stereoskopické rektifikace. Stereoskopická rektifikace byla řešena za pomocí knihoven OpenCV a bylo použito dvou metod. Obě metody vycházejí z principů epipolární geometrie, která je v práci také podrobně popsána. První metoda rektifikuje obraz na základě znalosti fundamentální matice a nalezených korespondencí ve dvou obrazech scény. Proto byly v práci uvedeny metody jak tyto korespondence nalézt. Druhá metoda pracuje na základě znalosti vnitřních a vnějších parametrů kamer stereo soustavy a v práci byl uveden i postup jak se tyto parametry nalézt. Na závěr práce byly metody implementovány do aplikací.
The main goal of this master’s thesis was get up used methods for observation the stereoscopic scene with one couple of cameras and find out good solving for processing these resulting pictures for two-view and multiple-view autostereoscopic displays for three-dimensional perception. For methods for acquisition video was introduced two methods. They were method “Off-axis” with parallel camera axis and method “Toe in” with intersections axis. For fit method was choice the method named as “Off-axis“. It was not produces the vertical parallax and in detail was in this work described principle of this method. Further were describe principles off used methods for three-dimensional perception namely from the oldest method named anaglyph after methods for viewing at autostereoscopic displays. The Autostereoscopic displays were main goal of this thesis and so their principles were described in details. For production the result image for autostereoscopic displays was used generation intermediate images between left and right camera. Resulting videos were acquisition for testing scene in created in 3D studio Blender, where was possible setting system of cameras exactly parallel axis. Then were introduce principles processing video where was extract from the couple of cameras where were connected to PC for help digitizing card and next time with two web cameras. Here is not guaranteed exact parallel axis system. Therefore this work try for real cameras achieve exactly parallel axis system by the help of transformations of frames with stereo rectification. Stereo rectification was solving with OpenCV libraries and was used two methods. Both methods work from principles epipolar geometry that was described in this work also in detail. First method rectifies pictures on the basis fundamental matrix and found correspondences points in two images of the scene and second method rectifies pictures from knowledge intrinsic and extrinsic parameters of stereoscopic system of cameras. In the end of this work was described application for implementation introduced methods.
Keywords:
Anaglyph; autostereoscopic display; camera calibration; correspondences; epipolar geometry; fundamental matrix; parallax; stereo rectification; Anaglyf; autostereoskopický display; epipolární geometrie; fundamentální matice; kalibrace kamery; korespondence; paralaxa; stereoskopická rektifikace
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/5584
guest ::
