Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kalibracja kolorymetryczna w procesie pozyskiwania obrazów

Kordecki A., Palus H., Bal A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 4

80-83

PL

Pozyskiwanie obrazów barwnych ma istotne znaczenie w wielu dziedzinach ludzkiej działalności np. w przemyśle, rolnictwie oraz medycynie. Obrazy barwne są rejestrowane za pomocą różnych urządzeń, takich jak aparaty fotograficzne, kamery i skanery. Często przyjmuje się, że pozyskane barwy są zgodne z barwami obserwowanymi w rzeczywistej scenie w trakcie pozyskiwania obrazów. W przypadku większości urządzeń rejestrujących takie założenie jest jednak niezgodne ze stanem faktycznym. Problem ten można w znacznym stopniu rozwiązać stosując kalibrację kolorymetryczną. Artykuł uzasadnia potrzebę stosowania kalibracji kolorymetrycznej w celu uzyskania wiernej informacji o barwie w obrazach i następującej po niej reprodukcji z wykorzystaniem skalibrowanego monitora.

EN

Colour image acquisition is an important stage in many areas of human activity, for example in industry, agriculture and medicine. Colour image acquisition is done with use of various devices such as cameras, camcorders and scanners. We often assume that acquired colours are consistent with the colours observed in the actual scene during image acquisition process. Unfortunately, such assumption about colours is not true. This problem we can solve by using colorimetric calibration. Article justifies a need for colorimetric calibration in order to obtain a faithful colour information and image reproduction with the use of calibrated monitor.

2

Numeryczne wyznaczanie czułości widmowej przetwornika aparatu fotograficznego dla różnych źródeł światła

Kordecki A., Bal A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 12

1564-1566

PL

Dokładność akwizycji obrazu przez aparat fotograficzny zależy od poprawności odwzorowania barw zamontowanego w nim przetwornika. Celem badań było numeryczne wyznaczanie czułości widmowej sensora cyfrowego aparatu fotograficznego oraz określenie wpływu źródła światła na jej wyznaczanie. Badania wykazały, że najlepszym sposobem na wyznaczenie czułości przetwornika jest zastosowanie światła żarowego o prawie liniowym widmowym rozkładzie mocy i metody Levenberga-Marquardta dla zerowych wartości początkowych.

EN

The accuracy of camera image acquisition depends on the sensor color reproduction. Camera captures color information from color filter mosaic placed over the sensors. Most of today's cameras use RGB color filters that transmit the light by fixed wavelength range with different intensity. Sensor sensitivity allow us to determine the camera response for specific spectrum of light. If we know light stimulus (light source and color chart) and camera response (image) we can calculate camera sensor sensitivity. The aim of this paper is numerical estimation of camera sensor spectral sensitivity and effect of different lights conditions on its determination. We use one incandescent (3300K) and two fluorescent light source (5000K and 5100K). Incandescent light with almost linear spectral power distribution (Fig. 1) gives the best estimation of sensor sensitivity for all tested light sources (Tab. 1). Sensor sensitivity was estimated with use of singular value decomposition (SVD) and the Levenberg-Marquardt method (LM). The best results were obtained for the LM method with zero initial values (Tab. 2).

3

Fotogrametryczny pomiar elementów walcowanych

Tokarczyk R., Skoczek K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18b

589--600

PL

Opracowanie fotogrametrycznej metody pomiaru służącego wyznaczeniu przemieszczeń i odkształceń elementów walcowanych przeprowadzono w ramach międzynarodowego projektu prowadzonego przez Katedrę Przeróbki Plastycznej i Metaloznawstwa Metali Nieżelaznych AGH pt.: ,,Badanie płynięcia materiału w procesie walcowania pielgrzymowego na zimno”. Badania nowego procesu walcowania pielgrzymowego prowadzone są na modelu fizycznym walcarki pielgrzymowej. Doświadczenia wykonywane są na materiałach niemetalicznych (plastelina, woski), i metalicznych (ołów, aluminium). Celem pracy jest opracowanie metody pomiaru służącego wyznaczeniu odkształcenia materiału walcowanego z plasteliny, mającego przed walcowaniem kształt wydrążonego walca, a w trakcie walcowania - stożka ściętego. Jako metodę pomiaru zaproponowano wcięcie w przód z dwu zdjęć zbieżnych o znanej orientacji wewnętrznej i zewnętrznej, po procesie orientacji wzajemnej i bezwzględnej. Do rejestracji obrazów wykorzystano skalibrowaną cyfrową lustrzankę Nikon D80, z matrycą 10 megapikseli oraz stałoogniskowym obiektywem Sigma EX DG 20/1,8. Wykonano próbę automatyzacji pomiaru sygnałów na elemencie walcowanym z użyciem narzędzi programu Matlab. Przetestowano dwie metody pomiaru: filtracji regionów do detekcji markerów i wagowanego środka ciężkości do pomiaru ich centrów oraz alternatywnie metodę wieloetapowego ścieniania na zbinaryzowanym obrazie.

EN

Developing a photogrammetrical method of measuring displacements and deformations of rolled objects was supported by the international project “Investigations of displacements and deformation during cold rolling of tubes in pilgering process” led by the Department of Metal Forming, Cracow University of Technology. Cold rolling of tubes in the pilgering process is one of the most advanced technologies of manufacturing copper pipes used in of water supply systems, heating systems, medical systems, etc. The method makes it is possible to increase the overall deformation by up to 95%. Research on effects of the new process on the size of deformation and behaviour of the rolled material is thus required. The study on the new pilgering process were carried out on a physical model of a pilger mill. The first tests were conducted on non-metallic materials (plasticine, wax), the metallic materials (lead, aluminum) being tested at the last stage of trials. The aim of the proposed measurement method was to determine the deformation of a rolled wax material. Before it was rolled, the object was shaped like a hollow cylinder, a bevelled cone being produced after rolling. Direct intersection of two convergent images, with known interior and exterior orientation, was proposed as the measurement method. For image acquisition, we used 10 Mpx. Nikon D80 digital SLR camera with Sigma EX DG 20/1.8 fixed focus lens. The photogrammetric model is based on the relative orientation of the two images. It is then transformed to the reference system defined by the ground control points using an absolute orientation. After such procedures, image orientation elements are determined. Thus, we are able to calculate 3D coordinates of arbitrary point visible on the two images. The images were acquired from a tripod constructed especially for the needs of the project. The tripod allows moving the camera along the mill. Because the object being deformed is photographed only from the top, to assess deformations on its entire surface the object has to be rotated around its main axis. The photogrammetrical models that are thus created have to be connected into a special reference system. The first results of photogrammetric measurements were obtained by using the VSD AGH digital stereo plotter. It allowed us to check the correctness of the method and to create the first deformation plots. Subsequently, the image measurements and the calculation of 3D coordinates were carried out by using the software developed by the authors. It allows loading image data in an arbitrary format, zooming, point measuring, taking lens distortion into consideration, carrying out the relative and absolute orientation, and computing coordinates of an arbitrary point with the control of the transverse parallax. The results, i.e., 3D coordinates of the points, are written to a text file. To find out what processes occur during rolling, it is necessary to acquire a large number of images and, consequently, to take numerous measurements on digital images. Thus, there is a need to automate the process of measuring the markers on the rolled object. Numerous tests were carried out using the Matlab programming environment. Two methods of measurement were tested: 1) to detect markers (region filtering) and to measure the center of markers (weighted center of mass); 2) multi-staged thinning on a binarized (using the otsu method) image. The first method, which gave better results, forms the basis of the Test Field Measurement Field Box software intended as providing automatic measurement of calibration images in a test field. However, further work on automation of strongly deformed model in which the markers lose their circular shape, is recommended.

4

Analiza topografii ciała ludzkiego w zastosowaniu do badania wad postawy

Tokarczyk R., Szczygieł M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18b

601--612

PL

Celem pracy było wykorzystanie wirtualnego modelu powierzchni ciała człowieka do diagnostyki wad postawy. Model 3D sporządzono wykorzystując do tego celu metodę fotogrametryczną z użyciem cyfrowych aparatów fotograficznych i programu PI 3000 Topcon. Do wykonania zdjęć wykorzystano system PBE, przeznaczony do fotogrametrycznego badania wad postawy. Analizy topografii powierzchni ciała wykonano z użyciem programu GeoMedia i programu MicroStation z pakietem MGE. Wyznaczono przebieg kręgosłupa w płaszczyźnie czołowej i strzałkowej, asymetrię objętościową torsu oraz wzajemne ułożenie części ciała z przekrojów poziomych modelu.

EN

Most of the present body posture measurement systems assess 2D or 3D location of points representing components of a bone structure, which are transferred onto the body surface by means of palpation technique. The accuracy of such transfer varies and depends on different body components; it is also related to the patient's age and BMI. The result of such measurement produces a relation between the points rather than a 3D location of those points, and serves as an indication of a possible pathology. The accuracy of transferring skeleton points greatly affects the indices, particularly those computed by using short segments. Measurement systems may provide much more accurate data than those obtained by locating the marker which indicates the transferred skeleton component. Thus, the problem of choosing correct points and their indication is crucial for evaluating the body posture. The problem could be solved if it would be possible to replace a point-based model with a surface one. The paper presents research aimed at solving such problems. A 3D model of the human body was generated photogrammetrically, using a digital camera and Topcon PI 3000 software. Image acquisition was effected by means of PBE (Photogrammetrical Body Explorer), a system designed for examination of posture defects.. By using the Microstation software with the MGE package (body surface analysis) and GeoMedia software (GIS analysis) we were able to determine the position of the spine in the coronal and sagittal planes. We also examined a possible asymmetry of the torso and the location of points most important for posture defects of various parts of the body. Results of the analysis allowed us to determine many indices which are also present in the point-based model.

5

Analiza możliwości normalizacji wartości składowych trójchromatycznych z wykorzystaniem przekształcenia nieliniowego

Moćko W., Żagan W.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2006

|

Z. 228

31-39

PL

W referacie przedstawiono koncepcję zastosowania nieliniowego przekształcenia pomiędzy układami barw. Zostało ono opracowane na potrzeby kolorymetru matrycowego wykorzystującego cyfrowy aparat fotograficzny. Opiera się na założeniu, że bodźce barwne o zbliżonych współrzędnych chromatycznych mają podobne kształty rozkładów widmowych. Uzyskane wartości błędu pomiaru pozwalają na zastosowanie opracowanego systemu w praktyce.

EN

This paper describes concept of using nonlinear transformation between trichromatic systems. It was developed for the imaging colorimeter based on a digital camera. It is based on assumption that color stimulus with near chromaticity coordinates have similar spectrum. Obtained measurement errors allows to practical use of developed colorimetric system.

6

Badanie przestrzeni barwnej cyfrowego aparatu fotograficznego na przykładzie Minolty Dynax 5D

Pirowski T., Tokarczyk R.

Geodezja / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2006

|

T. 12, z. 2/1

363-373

PL

Proponowana metoda automatyzacji pomiaru znaczników (markerów) w fotogrametrycznym systemie trójwymiarowego pozycjonowania dla celów rehabilitacji leczniczej opiera się na detekcji barwy. Ponieważ parametry kalibracji barwy wyznaczone na podstawie jednego zdjęcia służą do szukania określonej nimi barwy na wielu zdjęciach, istotne jest zbadanie, jak stabilnie oddaje barwy urządzenie rejestrujące obrazy (cyfrowy aparat fotograficzny). Badania dotyczące tego zjawiska przeprowadzono dla aparatu fotograficznego Minolta Dynax 5D. Do badań użyto testu transparentnego IT8 o znanych parametrach barw w modelu L*a*b. Doświadczenia wykonywano przy oświetleniu światłem dziennym i sztucznym, przy różnych nastawieniach balansu bieli i zróżnicowanej czułości matrycy CCD. Wyniki rejestracji porównywano w sposób formalny i wizualny z wzorcem przeliczonym na przestrzeń kolorów RGB. Podejście formalne (statystyczne) pozwoliło wykryć różnice na poszczególnych składowych R, G i B oraz określić odchylenie standardowe (jest tu wskaźnikiem szumu) na pojedynczych polach barwnych i pasku szarości. W podsumowaniu wskazano, jakie barwy i jakie składowe w największym stopniu ulegają zniekształceniu oraz w jakim zakresie jest utrzymywany prawidłowy balans kolorów dla paska szarości. Dla uogólnienia wyniku celem porównywania różnych testów i - w przyszłości - kolejnych aparatów cyfrowych posłużono się syntetycznym parametrem - tzw. średnim relatywnym błędem spektralnym nQ zaproponowanym przez Walda.

EN

The proposed method of the automatism of the measurement of markers in a photo-grammetric system of 3D positioning for medical rehabilitation purposes is based on the detection of colours. Because the parameters of the calibration of colours determined based on one photo-graph are used in searching in many photographs, it is important to investigate how accurate in projecting colours a picture registering device (digital photo-camera) is. The studies referring to this phenomenon were carried out for the photo-camera Minolta Dynax 5D. A transparent test IT8 of known colour parameters in model L*a*b. was used in the studies. The experiments were made at day-light and artificial light, with different white balance and different speed of CCD. The results of the registration were compared in a formal and visual way with the pattern calculated into the space of colours RGB. Formal (statistic) approach allowed the detection of a difference on respective components R, G and B and defining standard deviation (noise) in single colour fields and the greyscale. In the conclusions it was stated which colours and which components get most deformed and in which range the colour balance for the greyscale is kept properly. To generalize - in order to compare different tests and - in the future - different digital cameras - a synthetic parameter was used - a so-called mean relative spectral error nQ - proposed by Wald.

7

Modelowanie układu pomiarowego amatorskiego cyfrowego aparatu fotograficznego

Nowak E., Nowak J.

Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2005

|

Vol. 114, nr 45

263-273

PL

Postęp w rozwoju technologicznym oraz spadek cen małoobrazkowych fotograficznych aparatów cyfrowych stanowią przyczyny zainteresowania specjalistów fotogrametrii bliskiego zasięgu technologią cyfrową. Podobnie jak w przypadku kamer analogowych, fotogrametryczne opracowanie cyfrowego zdjęcia wymaga znajomości parametrów kamery oraz zdjęcia lub ich wyznaczenia podczas procedury kalibracyjnej. W pracy przedstawiono koncepcję parametryzacji zdjęcia cyfrowego pochodzącego z niemetrycznego, amatorskiego aparatu. Zachowano równoważność zaproponowanego modelu ze znanym modelem Direct Linear Transformation (DLT) o 11 parametrach. Do wyznaczenia pięciu parametrów, wspólnych dla poszczególnych zdjęć, można stosować techniki kalibracji polowej, co powala na zmniejszenie ilości parametrów w procesie samokalibracji oraz poszukiwanie parametrów niezależnych. Stanowi to podstawę do dalszej optymalizacji procesu wyznaczania parametrów. Badając kompleks parametrów opisujący model dystorsji radialnej, znaleziono parametryzację wykorzystującą specjalne wielomiany ortogonalne do likwidacji zjawiska wysokiej korelacji parametrów dystorsji.

EN

The progress in technological development and the slump in prices of amateur digital photographic cameras determine the reasons why specialists in short-range photogrammetry are interested in digital technology. As in the case of analogue camera, photogrammetric processing of a digital picture requires the camera and the photograph parameters to be known or determined through a calibration procedure. In the paper, the new parametric model for an amateur, non-metric, digital camera was presented. The authors kept equivalence of the proposed model with the widely used 11-parameter DLT model (Direct Linear Transformation). To determine the five parameters common for each photo one can use the field calibration technique. This allows reduction of the number of parameters in the process of self-calibration as well as search for independent parameters, which is the basis for further optimisation of the process of parameters' determination. The work also includes the analysis of a set of parameters that describe the model of radial distortion. The most common set demonstrates the high correlation of its parameters. The author succeeded to find the new parametric model using special orthogonal polynomials that eliminates the negative phenomenon of high correlation of the distortion.

8

Fotogrametria cyfrowa w zastosowaniach technicznych na przykładzie obiektów trakcyjnych

Dąbrowski J.

Nowa Elektrotechnika

|

2005

|

nr 8 (12)

9--10

9

Propozycja ekonomicznej metody fotogrametrycznej inwentaryzacji zabytków polskiej wsi z wykorzystaniem do rejestracji cyfrowych aparatów fotograficznych

Kosecka M., Tokarczyk R.

Geodezja / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2005

|

T. 11, z. 2

281--289

PL

Zaproponowana w pracy tania i prosta metoda prac terenowych i opracowania wyników pomiaru daje możliwości fotogrametrycznej inwentaryzacji zabytków polskiej prowincji. Oparta jest ona na wykorzystaniu do rejestracji amatorskich, cyfrowych aparatów fotograficznych o wyznaczonych parametrach kalibracji. Nie wymaga umiejętności wykonywania zdjęć stereoskopowych, a co z tym idzie - w późniejszym opracowaniu nie jest wymagany sprzęt umożliwiający przestrzenną obserwację w celu pomiaru zdjęć. Zaproponowana technologia została sprawdzona w wykonaniu trójwymiarowej fotogrametrycznej rekonstrukcji drewnianego zabytkowego młyna w Raciborowicach koło Krakowa. Do opracowania zdjęć, kalibracji aparatu, wykonania obliczeń i sporządzenia wirtualnego modelu obiektu pokrytego rastrem wykorzystano oprogramowanie Orpheus.

EN

A cheap and simple method of terrain measurements and elaboration of measurement results described in this paper gives possibilities of photogrammetric recording of historical objects located at Polish countryside. It is based on the usage of calibrated amateur digital cameras. This method doesn't require any skills in shooting stereoimages, therefore, in further elaborations, the equipment for 3D observations and measurements is not needed. The proposed technology was tested by performing 3D photogrammetric restitution of an ancient wooden mill in Raciborowice, near Cracow. For further measuring images, camera calibration, calculation and bundle adjustment, costruction 3D model filled by raster images, the Orpheus software was used.

10

Badanie cyfrowych aparatów fotograficznych dla zastosowań fotogrametrycznych

Tokarczyk R., Boroń A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2000

|

Vol. 10

63-1--63-10