Ich habe in der Uni eine Projektaufgabe erhalten, bei dem ich einfach auf keinen richtigen Ansatz komme. Hoffentlich könnt ihr mir weiterhelfen…
Also jetzt zu meiner Aufgabe:
In einem Raum befinden sind zwei Kameras (wie ich die aufstelle ist mir überlassen). Irgendwo im Raum befindet sich eine (eingeschaltete) „fliegende“ Glühbirne.
Die Maße des Raumes und die Stellung der Kameras sind bekannt.
Wie könnte prizipiell ein Algorithmus aussehen, der die genaue Position der Glühbirne bestimmen kann anhand der Bilder der Kameras?
Das einzige, was mir spontan einfällt sind „Homogene Koordinaten“. Kann mir vll jemand noch weiterhalfen? Gibt es zu dem Thema Infos im Internet?
Das einzige, was mir spontan einfällt sind „Homogene
Koordinaten“. Kann mir vll jemand noch weiterhalfen? Gibt es
zu dem Thema Infos im Internet?
Das Bild welches von einer Kamera kommt hat einen Weissen Punkt.
Von dem brauchen wir den Winkel in dem es aufgenommen wurde.
Mitte ist dann ja wohl der Winkel von der Kamera.
Jetzt addieren wir die Winkel der Kameras pluss die Winkel der Weissen Punkte ergibt die FunktionsGerade im Raum (KameraAuge Objekt).
Nun können wir im Raumkooridatenkreuz den Schnittpunkt der 2 FunktionsGeraden ermitteln. Und damit die Position im Raum.
Erstmal Danke für deine Hilfe.
Mir ist aber nicht ganz klar wie du auf die Geradengleichung kommst.
Betrachten wir ein Bild: Die Bildmitte stellt den Ursprung dar. Dann kann ich in der Ebene den Abstand „Weißer Punkt“-„Ursprung“ und den Winkel bestimmen. Wie kann ich daraus jetzt im 3D-Raum, die Geradengleichung bestimmen? (Ist das eine Transformatioen oder inverse Projektion?)
Gruß
Mac
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Mir ist aber nicht ganz klar wie du auf die Geradengleichung kommst.
stell Dich nicht so an.
Die Kamera…
(1) …hat einen bestimmten Winkel φ gegen die Nord-Süd-Linie
(2) …ist um einen bestimmten Winkel θ um ihr „Himmel-Boden“-Gelenk gekippt
(3) …befindet sich an der Position p = (x, y, h) in dem Raum.
Den dritten möglichen Rotationsfreiheitsgrad, nämlich die Drehung der Kamera um ihre optische Achse, hab ich außer Betracht gelassen.
Diese Angaben legen die Position und Ausrichtung der Kamera eindeutig fest.
Installier ein Koordinatensystem so auf dem Fußboden (h = 0), dass z. B. die x-Achse nach Süden, die y-Achse nach Westen und die h-Achse nach oben zeigt.
Dann drehst Du den Vektor (1, 0, 0) zuerst um φ auf dem Fußboden und anscließend um θ nach oben bzw. unten. Dazu läßt Du die entsprechenden Rotationsmatrizen auf ihn los (siehe Mathevorlesung…). Mit dem Ergebnisvektor r hast Du auch die Gerade, die entlang der optischen Achse der Kamera verläuft, nämlich p + λ r mit λ ∈ IR.
Die Position des weißen Punktes auf dem Monitor der Kamera musst Du mit weiteren zwei Drehungen verrechnen (selbst überlegen).
So, jetzt hab ich Dir schon die Hälfte Deiner Arbeit gemacht.
Auszug
Abbildung 1.6: Bei der aktiven Triangulation wird der Projektor als inverse Kamera betrachtet.
Die Nummer des Streifens ist seine virtuelle Bildkoordinate ë . Durch eine
zeitliche Kodierung der Beleuchtung kann ë für den gesuchten Objekt-Punkt } aus einer
Sequenz von Kamera-Bildern bestimmt werden. Mit den Kamera-Bild-Koordinaten
åRæç’è0ê und den bekannten äußeren und inneren Orientierungen von Kamera und Projektor
wird eine Gerade und eine Ebene im Raum definiert, die sich in } schneiden.
Auszug
2.4 Mathematische Grundlagen (nach [Har03])
In diesem Abschnitt wird die Projektion von einer dreidimensionalen Szene auf
die zweidimensionale Bildebene mathematisch beschrieben. Ausgehend von diesen
Grundlagen wird im Abschnitt 3.3.8 schließlich die R¨uckprojektion von einem Bildpunkt
auf den zugeh¨origen Raumpunkt bestimmt.
Vorbemerkungen. In diesem Abschnitt werden grundlegende mathematische Tatsachen
f¨ur die Berechnung der 3D-Position von Bildpunkten eingef¨uhrt…
da alles verstanden wurde, weiss ich jetzt nicht, ob mein Hinweis auf
„Photogrammetrie /Stereophotogrammetrie“ noch gebraucht wird.
Damit befassen sich Leute, die solche oder eine Vielzahl ähnlicher Probleme in der Praxis lösen müssen. Dort spielen auch Verzeichnungen, innere Orientierung, äußere Orientierung usw. eine Rolle.
