Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 10

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  kalibracja kamery
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
So far too many examinations concerning the possibility of the application action cameras weren’t conducted in UAV photogrammetric studies. However in the recent time development of the action cameras production technology he let receive sensors which are light, userfriendly, and most importantly can gain images and video sequences of high resolution. The essential meaning has taking into account the camera’s influencing factors in UAV photogrammetry. Due to the fact that the action cameras are non-metric cameras the significant influence on the quality of photogrammetric studies has a stability internal orientation of elements of such cameras. Within the framework of carried out research calibration of five GoPro Hero 4 Black. The calibration of cameras was carried out on different calibration tests in the GML Camera Calibration Toolbox and Agisoft Lens software. Different calibration setups and processing are presented and discussed in this article. Additionally a repetitiveness of achieved results of the calibration was examined in five GoPro cameras Hero 4 Black. Dedicated calibration templates in the form of chessboards were used to the calibration. As a part of the research a comparative analysis of the results have been done. Based on performed examinations a repetitiveness of determined internal orientation elements was checked under different video acquisition modes.
EN
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.
PL
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.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych na temat wpływu oświetlenia na dokładność procesu kalibracji kamer w wizyjnym systemie pozycjonowania detali w obrabiarkach sterowanych numerycznie. Przeanalizowano również wpływ czasu ekspozycji na dokładność uzyskanych parametrów kamer niezbędnych do kalibracji systemu, co umożliwiło opracowanie metody automatycznego dostosowania czasu ekspozycji przydatnej dla zwiększenia dokładności uzyskiwanych wyników kalibracji.
EN
The article presents the results of experimental studies on the impact of lighting on the accuracy of the camera calibration process in the system of the vision based positioning of workpieces on numerically controlled machine tools. The influence of exposure time on the accuracy of the obtained camera parameters necessary for its calibration has been also analysed, allowing the development of a method of automatic adjustment of exposure time useful for more accurate calibration results.
PL
Pomiar skrajni budowli linii kolejowej jest zagadnieniem bardzo praktycznym, realizowanym na całym świecie przy pomocy różnych systemów pomiarowych. Pomiar ten ma na celu głównie określenie granic przestrzeni, jakich nie może przekroczyć żaden obiekt (np. budynek), znajdujący się przy torze. W niniejszym artykule dokonano przeglądu wybranych, istniejących systemów pomiarowych służących do określenia skrajni budowli. Aktualnie pracujące systemy oparte są głównie na trzech grupach metod: fotogrametrycznej – wykorzystującej parę zdjęć, metodzie profili świetlnych zadawanych światłem lasera i rejestrowanych przez szybką kamerę cyfrową oraz metodzie bazującej na pomiarze dalmierzem laserowym lub skanerem laserowym. W systemach najbardziej zaawansowanych łączy się powyższe metody pomiarowe. W opracowaniu wykazano wady i zalety poszczególnych systemów oraz dokonano podsumowania technologicznego wykorzystanych urządzeń pomiarowych. Jak wynika z przeprowadzonych badań literaturowych, aktualnie w przypadku systemów dedykowanych diagnostyce skrajni dominują najczęściej rozwiązania oparte na skanerach laserowych, pozyskujących dane w postaci profili rejestrowanych prostopadle do kierunku jazdy, wsparte ewentualnie systemami wizyjnymi. Natomiast w przypadku uniwersalnych mobilnych systemów widać wyraźną dominację wspólnych konfiguracji skanerów laserowych I kamer cyfrowych wspartych rejestracją INS/GNNS. W tych systemach pomiar obiektów jest odniesiony do globalnego układu współrzędnych, a następnie, po detekcji główek szyn, odbywa się transformacja do układu osi toru. Wstępna analiza prowadzi do wniosku, że dokładność pomiaru skrajni jest wyższa dla systemów specjalistycznych niż dla uniwersalnych.
EN
Measuring of railway structure clearances is a very practical issue, and the operation itself is performed all over the world using various measuring systems. The measurement is aimed chiefly at determining the limits of space that no structure (e.g. a building) located close to the railway track may cross. This paper provides a review of measurement systems used to determine clearance limits of railway buildings. Systems currently in use are based mainly on three groups of measuring methods: the photogrammetric method, which employs a pair of images, the method of light profiles, which are applied by the laser light and recorded by means of a high-speed digital camera, and the method based on laser radar or laser scanner (lidar) measurements. Those most advanced systems combine the above-referenced measurement methods. The paper demonstrates flaws and advantages of particular systems and provides a technological summary of measuring equipment utilized in them. It results from literature queries performed that presently, in the case of systems dedicated to railway clearance diagnostics, these are solutions based on laser scanners, which dominate most often, and which acquire data in the form of crosswise profiles that are recorded perpendicularly to the direction of travel, supported possibly by vision systems. On the other hand, in the case of universal mobile systems, one can notice a distinct domination of joint configurations of laser scanners and digital cameras, supported by INS/GNNS recording. In those systems the measurement of structures is referred to the global system of co-ordinates, and later, upon the detection of rail heads, a transformation to the rail axis arrangement takes place. The preliminary analysis leads to a conclusion that the accuracy of rail clearance measurement is higher in the case of specialised systems as compared to universal ones.
PL
Cechy charakterystyczne systemów wizyjnych stosowanych dla potrzeb pomiaru skrajni można podzielić na trzy grupy: opisujące geometrię odwzorowania, radiometrię i specyfikację techniczną kamery. Geometrię odwzorowania wyznacza się w procesie kalibracji kamery, która dostarcza takich parametrów jak położenie środka rzutów w stosunku do układu obrazu oraz współczynniki funkcji aproksymującej błędy obiektywu i nośnika obrazu. Badanie radiometrii zwykle obejmuje wyznaczenie rozdzielczości układu obiektyw-nośnik obrazu, ostrości i kontrastu (funkcja MTF lub SFR, gamma), zakresu tonalnego, szumu, odwzorowania kolorów. Pozyskiwanie obrazów charakteryzują takie czynniki jak częstotliwość akwizycji oraz przepustowość. Porównane zostaną różne przewodowe i bezprzewodowe technologie interfejsów współczesnych kamer, m.in.: GiGE, CameraLink, USB, FireWire, (decydujące o przepustowości, topologii, wymaganiach co do długości kabli, obciążeniu procesora, czy dopuszczalnej ilość urządzeń akwizycji, itp.). W ramach prowadzonych badań przetestowano kilka reprezentatywnych dla zagadnienia pomiarowego kamer cyfrowych o różnych technologiach interfejsów i wyposażonych w różne obiektywy. W artykule zaprezentowano wyniki kalibracji i testów radiometrycznych wybranych modeli kamer. Wielowariantowa kalibracja geometryczna pozwoliła na zbadanie postawionych problemów: − jaki jest poziom błędów obrazowania przy zastosowaniu różnych obiektywów, − czy można w procesie redukcji błędów obiektywu uwzględniać tylko dystorsję radialną i do ilu czynników wielomianu tej dystorsji wystarczy się ograniczyć, − jakie są błędy szczątkowe obrazu po usunięciu ich optymalnym wielomianem aproksymującym. Badanie radiometrii zdjęć przeprowadzono z użyciem testu IT8, SFR Plus i oprogramowania firmy Imatest. Skupiono się przede wszystkim na najistotniejszych dla obrazowania na potrzeby pomiaru skrajni cechach: ostrości i kontraście, zakresie tonalnym i odwzorowaniu barw. W wyniku badań określono zestaw cech istotnych dla optymalnego wyboru systemu wizyjnego.
EN
The characteristics of imagine systems used in railway clearance measurements can be divided into three groups: geometry of projection, radiometric quality and technical specifications. The geometry of image acquisition is determined in the camera calibration procedure. The interior orientation parameters of camera and distortion model parameters of a lens as well as an imaging sensor are estimated using special test-fields. The radiometric calibration and testing often involves the determination of the imaging system resolution, sharpness and contrast characteristics (MTF or SFR functions and gamma), dynamic range, noise and color projection accuracy. The process of image acquisition can be characterized by frequency and baud rate. The subsequent, widely used wire and wireless communication interfaces of currently used cameras are going to be compared: GiGE, CameraLink, USB, FireWire. The short deprecation of influence of applied interface on the baud rate, systems topology, wire lengths, processor load and the maximum number of connected imagine devices will be given. Within the conducted researches the few appropriate for the railway measurements cameras were tested. The examined cameras have various communication interfaces and were used with various lenses. The results of geometric calibration and radiometric testing will be given. The multi-variant camera calibration allowed to address the following problems: − what we can say about the quantitative characteristics of imagine errors depending on the lens used, − is the modeling of the radial distortion only sufficient and how many coefficients should be applied, − how big are the remaining residuals after applying the systematic image error corrections. The radiometric investigations was conducted using the IT8 and SFR Plus tests. The Imatest software was used. The most important features for the railway clearance measurements were examined, i.e. sharpness, contrast, dynamic range and color projection quality. As a result of conducted researches the set of important for the choice of imaging system features was determined.
6
PL
Zastosowanie warunku Scheimpfluga w kamerach powoduje, że dystorsja obiektywu nie jest symetryczna wokół punktu głównego zdjęcia, a przyjęcie tego punktu jako początku promieni radialnych dla dystorsji powoduje znaczące obniżenie dokładności fotogrametrycznego pomiaru. Dodatkowo, zmienia się charakter dystorsji, jej zniekształcenie nie jest kołowe, a eliptyczne. Dotychczasowe rozwiązania problemu polegają na dodaniu do parametrów kalibracji kamery kąta nachylenia płaszczyzny rejestracji w stosunku do płaszczyzn głównych obiektywu kamery i wyznaczenie ich w procesie wyrównania sieci z samokalibracją. W przypadkach stosowania metod jednoobrazowych, wykorzystywanych na przykład w pomiarach z zastosowaniem profili świetlnych, znajomość parametrów kalibracji można ograniczyć tylko do błędów obrazu – przede wszystkim do wpływu dystorsji obiektywu. W pracy podano proste obliczeniowo metody wyznaczenia błędów obrazu dla zdjęć wykonanych kamerą z warunkiem Scheimpfluga. Pierwszy polega na wyznaczeniu wyinterpolowanych poprawek do pomierzonych współrzędnych w oparciu o „mapę” odchyłek otrzymaną na podstawie przekształcenia rzutowego płaskiego wielopunktowego pola testowego na zdjęcie. Druga metoda wymaga obliczenia oprócz parametrów dystorsji również punktu najlepszej symetrii dystorsji wykorzystując odchyłki po transformacji rzutowej. Badania wykonano w oparciu o dane rzeczywiste, jak i symulacyjne. Rezultaty usunięcia wpływu dystorsji pierwszą z metod okazały się znacznie lepsze od drugiej metody, pozwoliły na zmniejszenie wpływu błędu dystorsji do poziomu błędów przypadkowych pomiaru.
EN
Automatic processes of manufacturing supervision with digital cameras often need to employ the Scheimpflug condition. This is quite common when registering profiles with a laser light. The Scheimplug condition is applied in this case because usually the registration plane cannot be set in parallel to the plane of a laser profile. Moreover, the low-light conditions forcing the use of large diaphragm size and low image acquisition distance imply that the depth of field is insufficient. Setting up three planes: lens main, image and profile in a way that they intersect within one edge, causes that the axis of the lens impales image plane at a point distant from the principal point, which in the analytical evaluation of the photogrammetric networks is adopted as the best-distortionsymmetry point. The Scheimpflug condition causes that the lens distortion (a feature significantly influencing the central projection) is not symmetrical around the principal point and, assuming this point as the origin of radial rays, leads to significant reduction of accuracy of measurement. A solution to this problem is to include the incidence angle between the detector array and lens main planes in the calibration parameters and their evaluation in the self-calibration network adjustment. This best solution from the substantive point of view thus needs elaboration of a specific software for self-calibration bundle adjustment, which is costly and time consuming. In this paper the different – computationally easier methods for the evaluation of image errors for the images taken considering the use of a camera with the Scheimpflug condition. The first method involves determination of interpolated corrections to measured coordinates based on a “deviation map” obtained from the projective transform of a planar, multi-point test-field on the image. The second method employs the evaluation of the best-distortion-symmetry point using the deviations evaluated after the projective transform, approximated by a radial and tangential distortion polynomial evaluated regarding this point. The research was conducted using real as well as simulated data.
PL
Wraz z rozwojem zaawansowanych czujników wizyjnych i specjalizowanych kamer cyfrowych pojawiła się nowa gałąź w komputerowych systemach wizyjnych. Inteligentne czujniki wizyjne i inteligentne kamery integrujące w jednym urządzeniu czujnik wizyjny i element przetwarzający umożliwiają realizację algorytmów analizy i rozpoznawania obrazów. W opisywanych pracach skoncentrowano się na adaptacji modelu inteligentnej kamery do zmiennych warunków oświetlenia, zwłaszcza tam, gdzie informacja o kolorze jest istotna w analizie obrazu. Opracowano ulepszony algorytm automatycznego balansu bieli. Zaproponowana procedura umożliwia w pełni automatyczną i bezobsługową kalibrację oraz adaptację kamery w czasie działania. Model oparty na cyfrowej kamerze i komputerze klasy PC został użyty do testów funkcjonalnych procedury automatycznego balansu bieli w rzeczywistych warunkach.
EN
Along with development of advanced image sensors and specialized digital cameras a new domain of machine vision emerged. Smart sensors and smart cameras embedding light sensors and processing elements enable applications of video signal analysis and image recognition into single compact device. The focus of described work is to explore robust operation of the device prototype in varying light conditions, especially when color information is critical for image analysis. Enhanced algorithm for automatic white balance has been developed to enable non-intrusive calibration of the device in run time without any assistance of the maintenance. The model based on advanced digital camera and PC has been used to verify functionality of automatic white balance in real conditions.
8
Content available remote Wykorzystanie aparatu cyfrowego telefonu komórkowego do wizualizacji 3D kapliczki
PL
W opracowaniu przedstawiono prace zmierzające do wizualizacji 3D zabytkowej kapliczki krakowskiej z zastosowaniem kamery cyfrowej aparatu komórkowego Nokia 6280 wyposażonej w obiektyw o stałym ogniskowaniu i dwumegapikselowa matryce CMOS. Poprzedzone one zostały badaniem fotogrametrycznej przydatności tej kamery na polu testowym AGH do kalibracji kamer bliskiego zasięgu. Porównano je z wynikami badania dwu innych aparatów cyfrowych: kompaktowego o stałym ogniskowaniu Olympus Camedia C120 oraz lustrzanki Minolta Dynax ze stałoogniskowym obiektywem 20 mm. Mimo słabo modelowanej dystorsji obiektywu aparatu komórkowego Nokia 6280 uzyskano w wyniku fotogrametrycznego wcięcia w przód dokładność względna pomiaru położenia punktu około 1/1230, co pozwala na wykorzystanie tej kamerki do wielu zagadnień pomiarowych. Jako przykład takiego zastosowania wykonano trójwymiarowa wizualizacje zabytkowej kapliczki, przy minimum prac terenowych. Modele na podstawie wykonanych stereogramów zbudowano i zwektoryzowano za pomocą autografu VSD, wykorzystując do orientacji bezwzględnej modeli wersje orientacji bezwzględnej etapami. Dalsze opracowanie wykonano z użyciem programu AutoCAD. Model krawędziowy obiektu został pokryty teksturami ze zdjęć i teksturami autorskimi. Kontrola utworzonego modelu kapliczki oparta na porównaniu długości odcinków pomierzonych na nim i pomiarem bezpośrednim wykazała, że dokładność pomiaru fotogrametrycznego jest wystarczająca dla dokładności wymaganej dla tego rodzaju obiektu.
EN
This paper describes all work leading to 3D visualisation of shrine in Krakow with the use of digital camera equipped in fixed-focus lens and 2 Mpix CMOS sensor built in Nokia 6280 mobile phone. They were preceded by the study of photogrammetric suitability of the camera on special test field used for close-range cameras, and the results were compared with two other digital cameras: compact free focus Olympus Camedia C120 digital camera and Minolta Dynax 5D digital SLR camera equipped with 20 mm lens. Despite poor modelling of lens distortion in Nokia 6280 digital camera, an absolute accuracy of 1/1230 was achieved using photogrammetric intersection. This result enables the use of this camera as a tool for various measurement issues. A 3D visualization of shrine with as few as possible field works was an example of such issue. Based on images, photogrammetric models were built and vectorised using VSD software and stage-absolute orientation of photogrammetric models. Further development was carried out using AutoCAD software. A wireframe model was covered with photo-realistic and user-defined textures. Control of constructed model was based on a comparison of segments measured in the field and on the model. It showed that accuracy of photogrammetric measurement is sufficient for this type of object.
PL
Artykuł dotyczy analizy praktycznej przydatności wybranych metod modelowania i korekcji geometrycznych zniekształceń obrazu, wprowadzanych przez układ optyczny w systemie pozycjonowania robota mobilnego, z użyciem kamery monitorującej z góry (umieszczonej nad sceną). Aby uzyskać szerokie pole widzenia zastosowano obiektyw o krótkiej ogniskowej, równej 2,8 mm. Obiektywy o ogniskowych krótszych niż standardowa (9 mm), wprowadzają zauważalne i istotne zniekształcenia obrazu obserwowanej sceny. Analiza i rozpoznawanie takiego obrazu, a w szczególności wykorzystanie go do zastosowań metrologicznych, wymaga korekcji omawianych zniekształceń. W referacie przedstawiono wyniki badań dwóch metod modelowania: transformacji wielomianowej i transformacji sferycznej. Przedstawiono sposób automatycznego generowania danych, wymaganych w pierwszej z metod oraz sposób dokładnego ustawiania kamery względem obserwowanej sceny. W celu porównania dokładności obu metod, przedstawiono trójwymiarowe mapy błędów oraz oszacowano błąd względny. Omówiono również spostrzeżenia dotyczące systemu pozycjonowania i oszacowano błędy, wynikające z nieprecyzyjnego zamocowania kamery nad sceną.
EN
This article refers to the analyze of practical usefulness of selected methods of correcting geometrical image-distortions, introduced by camera-lens system. Recovered images are used in positioning system of mobile robot. Monitoring camera is mounted over the operating surface and is directed perpendicularly to this surface. There is used short focal length lens to achieve wide field of view. Such lenses introduce perceptible and important distortions of the observed environment. Analysis and recognition of such kind of images, and in particular using them to metrological applications, requires the correction of discussed distortions. Two methods of distortion modelling and manner of automatical data producing, required in one of these methods are presented. Precise method of camera positioning in respect to calibration pattern one can find here. In order to compare both methods, maps of error distributions are presented.
10
Content available remote Kalibracja kamery : problemy i metody
PL
Na podstawie literatury przedstawiono bieżący stan wiedzy w zakresie kalibracji kamery. W szczególności zwrócono uwagę na zagadnienia wyznaczania parametrów wewnętrznych kamery (centrum obrazu, współczynników skali, parametrów zniekształceń) i parametrów położenia kamery (wektora kątów rotacji i wektora translacji). Opisano jakiego typu obiekty obserwowane przez kamerę są wykorzystywane do kalibracji kamery. Załączono wykaz literatury związanej z tematem.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.