REALIDADE AUMENTADA
Flavia Medeiros dos Anjos
Abaixáveis:
. Executável
. Fonte
. Vídeo De Demonstração
O objetivo deste trabalho é inserir objetos virtuais em uma cena capturada por vídeo.
O processo é feito da seguinte forma:
1) Determinar um modelo de linhas horizontais e verticas q será capturado por uma câmera.
2) Encontrar na imagem a localização deste modelo.
3) Determinar a posição da câmera em em relação ao modelo função da perspectiva em que se ve o modelo. Usar a posição relativa da câmera para construir as matrizes de projeção e transformação que serão passadas para a placa de vídeo
4) Desenhar o objeto na cena.
1) Determinar um modelo de linhas horizontais e verticas q será capturado por uma câmera.
O modelo escolhido é o mostrado na figura 1. Ele é composto de 3 linhas horizontais e 4 linhas verticas. Esta configuraçao nos dá 12 pontos de interseção. O modelo não é simetrico, assim não há ambiguidade nas hora de determinar sua posição. Todas as linhas são suficientemente grandes para serem capturadas.
2) Encontrar na imagem a localização deste modelo.
Para encontrar o modelo na imagem primeiro tiramos o filtro Laplaciano do Gaussiano da imagem encontrando assim transicoes fortes de cor.
Depois determinamos a presença de linhas determinando as subregiões da imagem que tem uma direção bem definida de acordo a analise do compnente principal.
Por último tentamos casar cada linha encontrada com cada linha do modelo desde que não haja nenhuma violação da geometria do modelo (linhas paralelas continuam paralelas, segmentos que não se cruzam continuam não se cruzando, etc).
Dentre todas os casamentos válidos encontrados escolhemos aquele capaz de determinar a melhor matriz se homografia.
Fazemos esta conta da seguinte maneira:
. Com a interpretação candidata calculamos a matriz de homografia. Dai projetamos o modelo na imagem com esta matriz. A diferença media quadratica dos pontos de interseção da interpretação candidata e destes mesmos pontos como resultado da interpretação do modelo nós chamamos de diff.
. No modelo determinamos 4 pontos especificos, resultado do encontro de um par de diagonais.
. Somamos a diff as distancias do ponto A ao ponto D, do ponto B a linha 2 e do ponto C a linha 4.
. A interpretação com o menor valor de diff é aceita.
Os pontos A, B, C e D são mostados na figura abaixo.
3) Determinar a posição da câmera em em relação ao modelo função da perspectiva em que se ve o modelo. Usar a posição relativa da câmera para construir as matrizes de projeção e transformação que serão passadas para a placa de vídeo.
Calculando a homografia apartir da interpretação geramos um conjunto de 63 pares de pontos correlacionando posicoes do mundo e da imagem.
Com estes 63 pontos usamos o método de TSAI determinamos as transformações desejadas.
4) Com a matriz em mãos basta utilizar o OpenGL para desenhar qualquer modelo 3D.
