IS2-37 視点移動カメラにおけるカメラキャリブレーション 曽和 知哉,滝口 哲也, 有木 康雄 (神戸大) カメラキャリブレーション 研究背景 研究の目的 ・視点移動カメラにおけるサッカーの試合の自動映像生 成を視野に入れたカメラキャリブレーション 研究背景 ・複数の視点移動カメラにおけるキャリブレーション手法 内部パラメータ行列 内部パラメータ ・カメラがどのように画像を形作るか 外部パラメータ ・世界座標におけるカメラの位置 外部パラメータ行列 は多数存在するが、単眼における有効な手法は少ない. 研究の利点 ・映像に付加価値をつけることができる. ・コストパフォーマンスの削減 世界座標 画像座標 カメラ座標 提案手法 カメラキャリブレーションに必要な画像座標の検出システムの提案 ・初期フレーム ・ラインの抽出 Tsai-method ・フィールド領域と他を区別 (RGBの値で区別を行う) 入力ワールド座標をXw, Yw, Zwとする x xw y R y T Step1 w z z w ・画像の2値化(大津の手法) ・フィールド領域の確保 (前フレームの情報からフィールド 以外の領域を除去) x y Step2 Xu f , Yu f z z 変形して反復法にて解を求める Step3 Xu Xd (1 kr 2 ) , (r 2 Yu Xd (1 kr ) Xd Yd ) 2 2 Step4 sxXd yd Xf Cx, Yf Cy dx dy Xd Xu kXd 3 kXdYd2 3 2 Yd Yu kYd kXd Yd 画面座標Xf, Yfが求められる 実験と結論 ・線分の抽出(Hough変換) ・余計な線分の除去 (隣接する線分の近似) ・ラインの交点パターンの識別 ラインに端点,傾き、切片の情報を持たして交点のパターンを識別 線分の交わり方で青の点を識別 視点移動カメラ映像 ・ 720×480画素 ・フレームレート 30fps ・連続な視点移動カメラの映像 100フレームで実験 評価方法 ・交点座標の抽出精度について実験 ・画像上に見える交点数で結果を分類,交点を識別できたのを評価 選手とボールの上面図 extraction rate 青の点の位置情報から赤の点を識別 100 90 80 70 青の点:端点同士が交点のパターン 赤の点:端点同士が交点とは違うパターン 60 20フレーム目の映像 50 40 30 20 10 ・画面外の交点の抽出 0 2 3 前フレームとラインの縮尺を比較 4 5 6 7 total 60フレーム目の映像 赤の点:ボール 黒の点:選手 結論 対応した交点を抽出 ・画像上に交点が多数存在する場合には、交点の抽出精度は良い. ・交点数が少ない場合には、交点の抽出精度は低い. (画面外の交点を正確に抽出しにくい為) ・交点が1点しか見えない場合には、交点の抽出が困難. ・今後、実験データの増加,提案手法の改善,選手とボールの追跡を行う.
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