Efficient optical camera tracking in virtual sets

Abstract

Abstract-Optical tracking systems have become particularly popular in virtual studios applications tending to substitute electromechanical ones. However, optical systems are reported to be inferior in terms of accuracy in camera motion estimation. Moreover, marker-based approaches often cause problems in image/video compositing and impose undesirable constraints on camera movement. Present work introduces a novel methodology for the construction of a two-tone blue screen, which allows the localization of camera in three-dimensional (3-D) space on the basis of the captured sequence. At the same time, a novel algorithm is presented for the extraction of camera's 3-D motion parameters based on 3-D-to-two-dimensional (2-D) line correspondences. Simulated experiments have been included to illustrate the performance of the proposed system.

Εκτίμηση Χαρακτηριστικών Δισδιάστατης Και Τρισδιάστατης Δομής Και Κίνησης Αντικειμένων Σε Ακολουθίες Εικόνων

“…Παράλληλα, προτείνεται μία πρωτότυπη τεχνική υπολογισμού της τρισδιάστατης κίνησης από αντιστοιχίσεις γραμμών. Το κεφάλαιο βασίζεται στην εργασία [184] των Ξηρουχάκη, Δροσόπουλου και Ντελόπουλου. Οι βασικές ιδέες για την επίλυση του προβλήματος και οι πρώτες επιτυχείς μέθοδοι επίλυσης του με υποδεέστερη όμως επίδοση, παρουσιάστηκαν στις εργασίες [31,182] των ιδίων.…”

“…Ο αλγόριθμος υπολογισμού της τρισδιά στατης κίνησης από αντιστοιχίσεις γραμμών δίνεται στην εργασία [183], ενώ η αντιμετώπιση περιπτώσεων άμβλυνσης (blurring) λόγω κίνησης ή ανεστίασης και των περιπτώσεων εκφυ λισμού της προοπτικής προβολής αντιμετωπίζονται στην [32] των ιδίων. Από τις παραπάνω αναφορές, το παρόν κεφάλαιο βασίζεται για λόγους έκτασης και έμφασης μόνο στις [184,183].…”

Εξαγωγή Χαρακτηριστικών Και Κίνησης Αντικειμένων: Εικονικά Στούντιο

“…Τα αποτελέσματα προσομοιώσεων, πραγματικών πειραμάτων και της ασυμπτωτικής ανάλυσης σφάλματος επιβεβαιώνουν την επιτυχία του συστήματος. Η πορεία της έρευνας έως την τελική ολοκλήρωση και τεκμηρίωση του συστήματος και των επιμέρους μονάδων του, παρου σιάστηκαν στις εργασίες [20,92,93,21,94].…”

“…Στο παρόν κεφάλαιο, εξετάζεται το πρόβλημα της κατασκευής ενός κατάλληλου κυανού πετάσματος ώστε να επιτρέπει τον άμεσο εντοπισμό του οπτικού πεδίου της κάμερας παράλληλα με τον υπολογισμό της 3Δ κίνησής της. Η συγκεκριμένη μέθο δος προτάθηκε στην εργασία [94], ενώ παλαιότερες προς την ίδια κατεύθυνση αλλά διαφορετικές προσεγγίσεις δόθηκαν στις εργασίες [20,92], Όπως θα φανεί στη συνέχεια του κεφαλαίου, το προτεινόμενο σύστημα οπτικής παρακολούθησης εξαλείφει τα προαναφερθέντα συνήθη προβλήματα, οδηγώντας σε υψηλής ακρίβειας υπολογισμό της 3Δ κίνησης της κάμερας, χωρίς να επηρεάζεται από απότομες αλλαγές στο οπτικό πεδίο της κάμερας ή να δημιουργεί οποιεσδήποτε δυσκο λίες στη σύνθεση. Η κύρια ιδέα για την κατασκευή του κυανού πετάσματος βασίζεται στη χρήση δύο κοντινών αποχρώσεων του μπλε χρώματος, στη θέση του παραδοσια κού μονόχρωμου πετάσματος.…”

Vision-based camera motion recovery for augmented reality

“…Optical and electromechanical camera tracking are technologies that have successfully proven themselves in applications such as virtual studio TV shooting [27]. Nevertheless, apart from suffering from range limitations, such technologies call for special modifications of the environment that render them inapplicable for tracking in unprepared, unstructured scenes, large scale environments or archive footage.…”