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[en] A STUDY OF TERRAIN-VISUALIZATION ALGORITHM / [pt] UM ESTUDO SOBRE UM ALGORITMO PARA VISUALIZAÇÃO DE TERRENOSEDINALDA MARIA DE SOUZA 22 August 2003 (has links)
[pt] Algoritmos para visualização interativa de terrenos são
complexos e, ao mesmo tempo, de grande importância para
muitas aplicações como jogos e planejamento de atividades
sobre terrenos. Em função desta complexidade e
importância, o tema merecido, na última década, muita
atenção da comunidade de pesquisadores em Computação
Gráfica e, conseqüentemente, muitas estratégias
têm sido desenvolvidas. Entre as mais bem sucedidas
estratégias, destacam-se os recentes trabalhos de Lindstrom
e Pascucci. O algoritmo proposto por estes autores possui
diversas implementações disponíveis na Internet e merece
ser reavaliado. Esta dissertação faz esta re-avaliação
através de uma implementação independente feita pela autora
e testada sobre uma base de terrenos reais. Com o objetivo
de tornar esta análise mais completa e dar suporte a
algumas conclusões, resultados comparativos de outros
algoritmos da área também são apresentados. / [en] Algorithms for the interactive visualization of terrains
are very complex and, at the same time, of great importance
to many applications, such as games and activity-planning
over terrains. Due to such complexity and importance, in the
past decade this subject has received great attention by
researchers on Computer Graphics. As a consequence, a
number of strategies have been developed. Among
the most successful strategies, one can highlight recent
works by Lindstrom and Pascucci. The algorithm proposed by
these authors has various implementations available in the
Internet and deserves to be reevaluated. The present work
makes such reevaluation by means of an independent
implementation developed by the author and tested over a
base or real terrains. With the purpose of making this
analysis more complete and to support some conclusions,
comparative results with other algorithms in the area are
also presented.
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[en] SCENE RECONSTRUCTION USING SHAPE FROM TEXTURE / [pt] RECONSTRUÇÃO DO ESPAÇO TRIDIMENSIONAL A PARTIR DA DEFORMAÇÃO DE TEXTURA DE IMAGENSDIOGO MENEZES DUARTE 11 September 2006 (has links)
[pt] O presente trabalho apresenta um estudo sobre técnicas de
construção de um
modelo tridimensional de objetos a partir unicamente da
informação de textura.
Estas técnicas são baseadas na medida da deformação da
textura ao longo de uma
superfície, obtendo assim a orientação do vetor normal à
superfície em cada
ponto. De posse da orientação é possível construir um
modelo tridimensional do
objeto. São avaliados três métodos. O primeiro emprega
Filtros de Gabor e
momentos de segunda ordem como medida de textura e os
outros dois estimam a
transformação afim entre recortes de igual tamanho na
imagem. A estimativa da
transformação afim tem ênfase especial neste trabalho por
ser um passo
fundamental no algoritmo que mede a deformação da textura.
Os métodos foram
validados em diferentes etapas, de forma a avaliar:
estimativa da transformação
afim; decomposição em ângulos; e reconstrução do modelo 3D
a partir do mapa
de orientação, também conhecido como mapa de agulhas. A
avaliação
experimental foi realizada com imagens sintéticas e fotos
de objetos reais. Os
resultados mostram a aplicabilidade, dificuldades e
restrições dos métodos
analisados. / [en] The current work presents a study about methods for 3D
object shape
reconstruction based on their texture information. These
methods, called Shape
from Texture, measure texture deformation along object
surface, obtaining the
orientation in each point of the image. Having the
orientation in each point (a
needle map) it is possible to construct the object 3D
model. Three methods are
studied in this dissertation. One of these methods uses
Gabor Filters and second
order moments, and other two that estimate the affine
transform between images
patches. The affine estimation problem gets emphasis in
the present work since it
is an essential step in most Shape from Texture
algorithms. The methods were
tested in separate steps: evaluate the affine transform
estimation; the
decomposition of the affine matrix in slant and tilt
angles; and the 3D model
reconstruction using the needle map. Both synthetic and
real images were used on
the experiments. The results clearly show the
applicability, difficulties and
restrictions of the investigated methods.
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[en] A METHOD FOR REAL-TIME OBJECT DETECTION IN HD VIDEOS / [pt] UM MÉTODO PARA DETECÇÃO EM TEMPO REAL DE OBJETOS EM VÍDEOS DE ALTA DEFINIÇÃOGUSTAVO COSTA GOMES MOREIRA 29 April 2015 (has links)
[pt] A detecção e o subsequente rastreamento de objetos em sequencias de vídeo é um desafio no que tange o processamento de vídeos em tempo real. Nesta tese propomos um método de detecção em tempo real adequado para o processamento de vídeos de alta definição. Neste método utilizamos um procedimento de segmentação de quadros usando as imagens integrais de frente, o que permite o rápido descarte de várias partes da imagem a cada quadro, desta maneira atingindo uma alta taxa de quadros processados por segundo. Estendemos ainda o algoritmo proposto para que seja possível detectar múltiplos objetos em paralelo. Além disto, através da utilização de uma GPU e técnicas que podem ter seu desempenho aumentado por meio de paralelismo, como o operador prefix sum, conseguimos atingir um desempenho ainda melhor do algoritmo, tanto para a detecção do objeto, como na etapa de treinamento de novas classes de objetos. / [en] The detection and subsequent tracking of objects in video sequences is a challenge in terms of video processing in real time. In this thesis we propose an detection method suitable for processing high-definition video in real-time. In this method we use a segmentation procedure through integral image of the foreground, which allows a very quick disposal of various parts of the image in each frame, thus achieving a high rate of processed frames per second. Further we extend the proposed method to be able to detect multiple objects in parallel. Furthermore, by using a GPU and techniques that can have its performance enhanced through parallelism, as the operator prefix sum, we can achieve an even better performance of the algorithm, both for the detection of the object, as in the training stage of new classes of objects.
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[en] AN EXPERIMENT ON CONCEPTUAL DESIGN OF PERVASIVE MOBILE GAMES USING QUALITY REQUIREMENTS / [pt] UM EXPERIMENTO NO DESIGN CONCEITUAL DE JOGOS PERVASIVOS MÓVEIS USANDO REQUISITOS DE QUALIDADEFELIPE BALDINO MOREIRA 28 January 2016 (has links)
[pt] Jogos pervasivos móveis são um tipo novo de jogo que mistura
aparelhos móveis (como telefones celulares), mundos virtuais e atividades
que acontecem no mundo real. Nessa àrea recente, a literatura sobre projeto
conceitual e requisitos de qualidade sobre pervasividade são escassas. A
pervasividade é a qualidade (difícil de ser definida objetivamente) que difere
os jogos pervasivos móveis dos jogos digitais tradicionais. Neste trabalho, nós
discutimos o desenvolvimento de um jogo pervasivo móvel usando requisitos
de qualidade relacionados à pervasividade. Nós consideramos esses requisitos
durante todo o processo de desenvolvimento (i.e., as etapas de projeto,
produção e pós-produção), focando na análise, implementação e gameplay.
Nós esperamos que os nossos resultados possam ajudar a melhorar guias de
desenvolvimento relacionadas a jogos pervasivos móveis. / [en] Pervasive games is an emerging game genre that mixes up mobile
devices (such as smartphones), virtual worlds, and gameplay based on the
real world, creating a mixed-reality game. This recent area lacks literature
about conceptual design and quality requirements related to pervasiveness
– the ultimate and elusive quality that differentiate pervasive mobile
games from traditional digital games. In the present work, we discuss the
development of a pervasive mobile game using quality requirements related
to pervasiveness. Also, we consider those requirements in the entire game
project (e.g., design, production, and post-production stages), focusing on
the analysis, implementation, and gameplay. We expect that our results
could help in improving the current state of design guidelines to develop
pervasive mobile games.
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[en] POSITIONING AND CALIBRATION OF A UNDERWATER ROBOTIC MANIPULATOR WITH USE OF COMPUTACIONAL VISION / [pt] POSICIONAMENTO E CALIBRAÇÃO DE UM MANIPULADOR ROBÓTICO SUBMARINO COM USO DE VISÃO COMPUTACIONALMIGUEL ANGELO GASPAR PINTO 22 November 2006 (has links)
[pt] Muitos dos robôs industriais utilizados atualmente seguem
uma programação
baseada em rastreamento de trajetórias. O robô é guiado
por um operador humano para
localizações fixas onde ele atuará. Esses movimentos são,
então, gravados na linguagem
de programação residente no controlador do robô, de forma
que este seja capaz de
repetir as tarefas. Este método pode ser suficiente para,
por exemplo, movimentar
objetos entre locais fixos. Como o robô está treinado para
se movimentar em posições
fixas, todas as partes do manipulador, bem como todos os
objetos que serão
manipulados devem estar em posições bem definidas, ou uma
nova programação deverá
ser feita. Outra metodologia é a de teleoperação, na qual
a movimentação de sistemas
robóticos é executada em modo manual, no qual o operador
trabalha em uma arquitetura
mestre-escravo controlando direta e continuamente as
posições do manipulador. Para
essas tarefas é necessário apenas que o sistema possua um
alto grau de repetibilidade,
uma vez que quaisquer erros absolutos de posicionamento
são visualmente
compensados pelo operador humano. Porém em certas
aplicações robóticas essas
técnicas de programação de manipuladores são impraticáveis
ou insatisfatórias. A
primeira vem a ser impraticável no caso de alta
variabilidade do ambiente onde a tarefa
está sendo feita. O segundo método atribui ao robô uma
precisão absoluta baixa, devido
a própria deficiência da percepção humana. Este trabalho
segue pelas tendências
modernas de automação, as quais vêm colocando uma
crescente ênfase em robôs
guiados por sensores e programação off-line, automatizando
total ou parcialmente
muitas das tarefas a serem executadas. Sensores, como
câmeras ligadas a um sistema de
visão computacional, detectam diferenças entre a posição
real do manipulador e a
posição desejada. Estas diferenças são então enviadas para
os controladores, para que
estes corrijam a trajetória pré-programada. Os comandos de
movimento do manipulador
são programados off-line por um sistema de CAD, sem a
necessidade de ativar o robô,
permitindo maior velocidade em sua validação e na
resolução de problemas.
Apresentam-se neste trabalho metodologias e técnicas para
o posicionamento do
manipulador utilizando-se, para tanto, câmeras em sua
extremidade. Uma vez
posicionado o manipulador em relação ao espaço de
coordenadas do mundo, é possível
deslocá-lo com segurança e precisão em sua área de
trabalho, o que é imprescindível
para automatização de tarefas complexas. O trabalho está
concentrado nas aplicações de
técnicas de visão computacional à calibração de
manipuladores. Como estudo de caso
utiliza-se uma situação real, de um manipulador submarino
de seis graus de liberdade,
para intervenções submarinas em plataformas de petróleo.
Abordam-se a calibração de
câmeras, reconhecimento de padrões, correlação de padrões
em imagens distintas,
estereoscopia, cinemática direta e inversa de
manipuladores e a união de todas estas
técnicas para o posicionamento do manipulador em sua área
de trabalho. / [en] Many of today´s industrial robots are still programmed to
follow trajectories. The
robot is guided by a human operator to the desired fixed
application locations. These
motions are recorded and are later edited, within the
robotic language residing in the
robot controller, and played back, for the robot to be
able to repetitively perform its
task. This methodology is enough to move objects between
fixed locations. As the robot
is trained to move within fixed positions, all manipulator
parts, as well as all the objects
which will be manipulated need to be in well defined
positions, otherwise another
program is needed. Another methodology would be
teleoperation, where the robotic
system`s movements are executed in manual mode, having the
operator working in a
master-slave architecture, controlling direct and
continuously the positions of the robot.
For these tasks it is needed only for the system to have
enough repeatability, once any
absolute positioning errors can be visually compensated by
the human operator. On the
other side, in certain robotic applications, both
programming techniques are either not
practical or inefficient. The first, where the human
operator teaches the trajectories to
the robot, is not possible when there is high variance in
the environment where the task
is being performed. The second method, the teleoperation,
has low absolute accuracy,
due the deficiencies of human perception. This project
follows modern tendencies of
automation, which give increasing emphasis on robots
guided by sensors and off-line
programming, partially or completely automating many of
the tasks to be executed.
Sensors such as cameras eloed to a system of computational
vision detect differences
between the actual and desired position of the
manipulator. This information is sent to
controllers to correct the pre-programated trajectory. The
manipulator movement
commands are programmed off-line by a CAD system, without
need even to turn on the
robot, allowing for greatest speed on its validation, as
well as problem solving. This
work presents methodologies and techniques which allow the
precise positioning of the
manipulator using cameras in its end-effector. Once it is
positioned in relation with the
world frame, it is possible to move the manipulator with
safety and precision its work
area, as is needed for automation of complex tasks. This
work is focused on
computational vision techniques applied for manipulator
calibration. It is based on a real
case of a subsea manipulator of six degrees of freedom,
used for underwater
interventions in oil exploring platforms. The subjects
treated in this work include
camera calibration, pattern recognition, position
tracking, stereopsis, direct and inverse
manipulator kinematics and the union of all techniques for
manipulator positioning in
the work area.
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Reconstrução tridimensional digital de objetos à curta distância por meio de luz estruturadaReiss, Mário Luiz Lopes January 2007 (has links)
Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento e avaliação de um sistema de reconstrução 3D por luz estruturada. O sistema denominado de Scan3DSL é baseado em uma câmara digital de pequeno formato e um projetor de padrões. O modelo matemático para a reconstrução 3D é baseado na equação paramétrica da reta formada pelo raio de luz projetado combinado com as equações de colinearidade. Uma estratégia de codificação de padrões foi desenvolvida para permitir o reconhecimento dos padrões projetados em um processo automático. Uma metodologia de calibração permite a determinação dos vetores diretores de cada padrão projetado e as coordenadas do centro de perspectiva do projetor de padrões. O processo de calibração é realizado com a aquisição de múltiplas imagens em um plano de calibração com tomadas em diferentes orientações e posições. Um conjunto de algoritmos de processamento de imagens foi implementado para propiciar a localização precisa dos padrões e de algumas feições, como o centro de massa e quinas. Para avaliar a precisão e as potencialidades da metodologia, um protótipo foi construído, integrando uma única câmara e um projetor de padrões. Experimentos mostram que um modelo de superfície pode ser obtido em um tempo total de processamento inferior a 10 segundos, e com erro absoluto em profundidade em torno de 0,2 mm. Evidencia-se com isso a potencialidade de uso em várias aplicações. / The purpose of this work is to present a structured light system developed. The system named Scan3DSL is based on off-the-shelf digital cameras and a projector of patterns. The mathematical model for 3D reconstruction is based on the parametric equation of the projected straight line combined with the collinearity equations. A pattern codification strategy was developed to allow fully automatic pattern recognition. A calibration methodology enables the determination of the direction vector of each pattern and the coordinates of the perspective centre of the pattern projector. The calibration processes are carried out with the acquisition of several images of a flat surface from different distances and orientations. Several processes were combined to provide a reliable solution for patterns location. In order to assess the accuracy and the potential of the methodology, a prototype was built integrating in a single mount a projector of patterns and a digital camera. The experiments using reconstructed surfaces with real data indicated a relative accuracy of 0.2 mm in depth could be achieved, in a processing time less than 10 seconds.
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Visão computacional para veículos inteligentes usando câmeras embarcadas / Computer vision for intelligent vehicles using embedded camerasPaula, Maurício Braga de January 2015 (has links)
O uso de sistemas de assistência ao motorista (DAS) baseados em visão tem contribuído consideravelmente na redução de acidentes e consequentemente no auxílio de uma melhor condução. Estes sistemas utilizam basicamente uma câmera de vídeo embarcada (normalmente fixada no para-brisa) com o propósito de extrair informações acerca da rodovia e ajudar o condutor num melhor processo de dirigibilidade. Pequenas distrações ou a perda de concentração podem ser suficientes para que um acidente ocorra. Este trabalho apresenta uma proposta para o desenvolvimento de algoritmos para extrair informações sobre a sinalização em rodovias. Mais precisamente, serão abordados algoritmos de calibração de câmera explorando a geometria da pista, de extração da marcação de pintura (sinalização horizontal) e detecção e identificação de placas de trânsito (sinalização vertical). Os resultados experimentais indicam que o método de calibração de câmera alcançou bons resultados na obtenção dos parâmetros extrínsecos com erros inferiores a 0:5 . O erro médio encontrado nos experimentos com relação a estimativa da altura da câmera foi em torno de 12 cm (erro relativo aproximado de 10%), permitindo explorar o uso da realidade aumentada como uma possível aplicação. A acurácia global para a detecção e reconhecimento da sinalização horizontal (marcas seccionadas, contínuas e mistas) foi acima de 96% perante uma diversidade de situações apresentadas, tais como: sombras, variação de iluminação, degradação do asfalto e pintura. O uso da câmera calibrada para a detecção da sinalização vertical contribui para delimitar o espaço de varredura da janela deslizante do detector, bem como realizar a procura por placas em uma única escala para cada região de busca, caracterizada pela distância ao veículo. Os resultados apresentados reportam uma taxa global de classificação de aproximadamente 99% para o sinal de proibido ultrapassar, considerando-se uma base de dados limitada a 962 amostras. / The use of driver assistance systems (DAS) based on computer vision has helped considerably in reducing accidents and consequently aid in better driving. These systems primarily use an embedded video camera (usually fixed on the windshield) for the purpose of extracting information about the highway and assisting the driver in a better handling process. Small distractions or loss of concentration may be sufficient for an accident to occur. This work presents the development of algorithms to extract information about traffic signs on highways. More specifically, this work will tackle a camera calibration algorithm that exploits the geometry of the road track, algorithms for the extraction of road marking paint (lane markings) and detection and identification of vertical traffic signs. Experimental results indicate that the proposed method for obtaining the extrinsic parameters achieve good results with errors of less than 0:5 . The average error in our experiments, related to the camera height, were around 12 cm (relative error around 10%). Global accuracy for the detection and classification of road lane markings (dashed, solid, dashed-solid, solid-dashed or double solid) were over 96%. Finally, our camera calibration algorithm was used to reduce the search region and to define the scale of a slidingwindow detector for vertical traffic signs. The use of the calibrated camera for the detection of traffic signs contributes to define the scanning area of the sliding window and perform a search for signs on a unique scale for each region of interest, determined by the distance to the vehicle. The results reported a global classification rate of approximately 99% for the no overtaking sign, considering a limited of 962 samples.
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Rock : uma análise na perspectiva da crítica religiosa-cristãSchaffer, Vandir Rudolfo January 1992 (has links)
Trata-se de uma análise da literatura de inspiração religiosa-cristã sobre o movimento rock, identificando no seu discurso os preceitos éticos-religiosos que fundamentam uma estética condenatória da música rock. A revisão da literatura sobre o rock aponta dois grupos bem distintos quanto ao seu posicionamento estético-ideológico. De um lado, os estudiosos em geral, que aceitam o rock como um movimento capaz de representar a cultura jovem, uma música associada a uma manifestação social normal e no campo oposto estão os religiosos - pastores, conselheiros e professores - que consideram o rock como uma música perigosa e com influência destruidora sobre a juventude. Esta dupla conotação ligada ao rock gerou a idéia deste estudo, tendo em vista os seguintes objetivos: 1) Apresentar uma revisão crítica da bibliografia de inspiração religiosa-cristã sobre o rock; e 2) Tentar encontrar respostas aos questionamentos quanto aos efeitos negativos desta música através da análise da relação música rock/ouvinte. A dissertação compõe-se de três partes que correspondem aos três capítulos do trabalho. O primeiro, aborda o rock sob a visão da literatura religiosa, que é a que condena a prática dessa música, e considera o porquê dessa condenação. O segundo capítulo, por sua vez, analisa o tema na concepção da literatura não-religiosa com uma avaliação comparativa com os tópicos do capítulo anterior. Por fim, o terceiro capítulo, apresenta os resultados da pesquisa de campo, realizada no ROCK IN RIO II - Rio de Janeiro no período de 22 a 24 de janeiro de 1991 - onde se contextualiza, na prática musical do rock, opiniões, conceitos e fatos apresentados nos capítulos anteriores. Conclui-se que o discurso condenatório ao rock representa uma disputa de poder pela qual os religiosos querem assegurar a lealdade dos membros da comunidade cristã a seus princípios. Neste sentido, o rock representa uma ameaça porque a sua missão, segundo a sua literatura e filosofia, é não copiar o mundo em seu estilo de vida e preferência musical. No entanto, através do estudo da literatura não-religiosa e da pesquisa de campo observou-se que esta música é um reflexo da sociedade e cultura atual e que, a maioria dos problemas apontados pela crítica religiosa-cristã no rock, são resultado de fatores extra-musicais. / This thesis deals with an analysis of religious-christian literature concerning the rock movement which identifies religious ethical norms that condemn rock music. This literature points to two different groups regarding their ideological position. One group accepts rock as just a cultural movement associated with young people. The other, mainly religious and clergymen, consider rock music to be dangerous with a destructive influence on the youth. These two stands generated the basic idea of this research along with the following objectives: 1) To present a critical analysis of the bibliography related to the religious-christian viewpoint dealing with rock; 2) To discuss the negative critique to this music by means of an analysis of the relation rock music/listeners. The thesis is divided into three chapters: the first indicates very strong condemnation of this music by much of the religious literature and why so. The second one is a comparative of the topics presented in the first chapter by using non-religious literature. Finally, the third chapter shows the results of field work done at the "Rock in Rio II Festival" in Rio de Janeiro, 1991. Much of what was presented in the previous chapters is discussed vis a vis data gathered at that event. It can be concluded that the discussion dealing with the condemnation of rock represents a dispute of power by which those of a religious background desire to maintain the loyalty of the christian community to its principles. In this way, rock appears to be a threat to them because their mission, acording to their literature and philosophy, is not to copy the world in its life style and its musical preference. However, research dealing with non-religous literature revealed that this music is a reflection of the society and its current culture. Also, this literature leads to conclude that many of the problems pointed out by the religious critics concerning rock music are effected by non-musical factors.
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Sistema de visión computacional estereoscópico aplicado a un robot cilíndrico accionado neumáticamenteRamirez Montecinos, Daniela Elisa January 2017 (has links)
In the industrial area, robots are an important part of the technological resources available to perform manipulation tasks in manufacturing, assembly, the transportation of dangerous waste, and a variety of applications. Specialized systems of computer vision have entered the market to solve problems that other technologies have been unable to address. This document analyzes a stereo vision system that is used to provide the center of mass of an object in three dimensions. This kind of application is mounted using two or more cameras that are aligned along the same axis and give the possibility to measure the depth of a point in the space. The stereoscopic system described, measures the position of an object using a combination between the 2D recognition, which implies the calculus of the coordinates of the center of mass and using moments, and the disparity that is found comparing two images: one of the right and one of the left. This converts the system into a 3D reality viewfinder, emulating the human eyes, which are capable of distinguishing depth with good precision.The proposed stereo vision system is integrated into a 5 degree of freedom pneumatic robot, which can be programmed using the GRAFCET method by means of commercial software. The cameras are mounted in the lateral plane of the robot to ensure that all the pieces in the robot's work area can be observed.For the implementation, an algorithm is developed for recognition and position measurement using open sources in C++. This ensures that the system can remain as open as possible once it is integrated with the robot. The validation of the work is accomplished by taking samples of the objects to be manipulated and generating robot's trajectories to see if the object can be manipulated by its end effector or not. The results show that is possible to manipulate pieces in a visually crowded space with acceptable precision. However, the precision reached does not allow the robot to perform tasks that require higher accuracy as the one is needed in manufacturing assembly process of little pieces or in welding applications. / En el área industrial los robots forman parte importante del recurso tecnológico disponible para tareas de manipulación en manufactura, ensamble, manejo de residuos peligrosos y aplicaciones varias. Los sistemas de visión computacional se han ingresado al mercado como soluciones a problemas que otros tipos de sensores y métodos no han podido solucionar. El presente trabajo analiza un sistema de visión estereoscópico aplicado a un robot. Este arreglo permite la medición de coordenadas del centro de un objeto en las tres dimensiones, de modo que, le da al robot la posibilidad de trabajar en el espacio y no solo en un plano. El sistema estereoscópico consiste en el uso de dos o más cámaras alineadas en alguno de sus ejes, mediante las cuales, es posible calcular la profundidad a la que se encuentran los objetos. En el presente, se mide la posición de un objeto haciendo una combinación entre el reconocimiento 2D y la medición de las coordenadas y de su centro calculadas usando momentos. En el sistema estereoscópico, se añade la medición de la última coordenada mediante el cálculo de la disparidad encontrada entre las imágenes de las cámaras inalámbricas izquierda y derecha, que convierte al sistema en un visor 3D de la realidad, emulando los ojos humanos capaces de distinguir profundidades con cierta precisión. El sistema de visión computacional propuesto es integrado a un robot neumático de 5 grados de libertad el cual puede ser programado desde la metodología GRAFCET mediante software de uso comercial. Las cámaras del sistema de visión están montadas en el plano lateral del robot de modo tal, que es posible visualizar las piezas que quedan dentro de su volumen de trabajo. En la implementación, se desarrolla un algoritmo de reconocimiento y medición de posición, haciendo uso de software libre en lenguaje C++. De modo que, en la integración con el robot, el sistema pueda ser lo más abierto posible. La validación del trabajo se logra tomando muestras de los objetos a ser manipulados y generando trayectorias para el robot, a fin de visualizar si la pieza pudo ser captada por su garra neumática o no. Los resultados muestran que es posible lograr la manipulación de piezas en un ambiente visualmente cargado y con una precisión aceptable. Sin embargo, se observa que la precisión no permite que el sistema pueda ser usado en aplicaciones donde se requiere precisión al nivel de los procesos de ensamblado de piezas pequeñas o de soldadura.
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[en] SCENE TRACKING WITH AUTOMATIC CAMERA CALIBRATION / [pt] ACOMPANHAMENTO DE CENAS COM CALIBRAÇÃO AUTOMÁTICA DE CÂMERASFLAVIO SZENBERG 01 June 2005 (has links)
[pt] É cada vez mais comum, na transmissão de eventos esportivos
pelas emissoras de
televisão, a inserção, em tempo real, de elementos
sintéticos na imagem, como anúncios,
marcações no campo, etc. Geralmente, essa inserção é feita
através do emprego de câmeras
especiais, previamente calibradas e dotadas de dispositivos
que registram seu movimento e a
mudança de seus parâmetros. De posse destas informações, é
simples inserir novos elementos
na cena com a projeção apropriada.
Nesta tese, é apresentado um algoritmo para recuperar, em
tempo real e sem utilizar
qualquer informação adicional, a posição e os parâmetros da
câmera em uma seqüência de
imagens contendo a visualização de modelos conhecidos. Para
tal, é explorada a existência,
nessas imagens, de segmentos de retas que compõem a
visualização do modelo cujas posições
são conhecidas no mundo tridimensional. Quando se trata de
uma partida de futebol, por
exemplo, o modelo em questão é composto pelo conjunto das
linhas do campo, segundo as
regras que definem sua geometria e dimensões.
Inicialmente, são desenvolvidos métodos para a extração de
segmentos de retas longos
da primeira imagem. Em seguida é localizada uma imagem do
modelo no conjunto desses
segmentos com base em uma árvore de interpretação. De posse
desse reconhecimento, é feito
um reajuste nos segmentos que compõem a visualização do
modelo, sendo obtidos pontos de
interesse que são repassados a um procedimento capaz de
encontrar a câmera responsável pela
visualização do modelo. Para a segunda imagem da seqüência
em diante, apenas uma parte
do algoritmo é utilizada, levando em consideração a
coerência entre quadros, a fim de
aumentar o desempenho e tornar possível o processamento em
tempo real.
Entre diversas aplicações que podem ser empregadas para
comprovar o desempenho e
a validade do algoritmo proposto, está uma que captura
imagens através de uma câmera para
demonstrar o funcionamento do algoritmo on line. A
utilização de captura de imagens
permite testar o algoritmo em inúmeros casos, incluindo
modelos e ambientes diferentes. / [en] In the television casting of sports events, it has become
very common to insert
synthetic elements to the images in real time, such as
adds, marks on the field, etc. Usually,
this insertion is made using special cameras, previously
calibrated and provided with features
that record their movements and parameter changes. With
such information, inserting new
objects to the scene with the adequate projection is a
simple task.
In the present work, we will introduce an algorithm to
retrieve, in real time and using
no additional information, the position and parameters of
the camera in a sequence of images
containing the visualization of previously-known models.
For such, the method explores the
existence in these images of straight-line segments that
compose the visualization of the
model whose positions are known in the three-dimensional
world. In the case of a soccer
match, for example, the respective model is composed by
the set of field lines determined by
the rules that define their geometry and dimensions.
Firstly, methods are developed to extract long straight-
line segments from the first
image. Then an image of the model is located in the set
formed by such segments based on an
interpretation tree. With such information, the segments
that compose the visualization of the
model are readjusted, resulting in the obtainment of
interest points which are then passed to a
proceeding able to locate the camera responsible for the
model`s visualization. For the second
image on, only a part of the algorithm is used, taking
into account the coherence between the
frames, with the purpose of improving performance to allow
real-time processing.
Among several applications that can be employed to
evaluate the performance and
quality of the proposed method, there is one that captures
images with a camera to show the
on-line functioning of the algorithm. By using image
capture, we can test the algorithm in a
great variety of instances, including different models and
environments.
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