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Color Tracking

國立中正大學 資訊工程研究所. 計算攝影學 期末報告. Color Tracking. 600420098 沈勁彣. 中華民國 一百零二年一月十五日. Outline. 介紹 實作流程 實作成果. 介紹 (1/7). 本次研究嘗試對 Natural Interaction with Virtual Objects Using Vision-Based Six DOF Sphere Tracking [2005] 這篇論文進行部分的實作 此篇論文利用一追蹤球體上不同顏色、隨機分佈的斑點 , 進行即時的追蹤 ( 如右下圖 ).

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Presentation Transcript

  1. 國立中正大學 資訊工程研究所 計算攝影學 期末報告 Color Tracking 600420098 沈勁彣 中華民國一百零二年一月十五日

  2. Outline • 介紹 • 實作流程 • 實作成果 2 2

  3. 介紹(1/7) • 本次研究嘗試對 Natural Interaction with Virtual Objects UsingVision-BasedSix DOF Sphere Tracking[2005]這篇論文進行部分的實作 • 此篇論文利用一追蹤球體上不同顏色、隨機分佈的斑點,進行即時的追蹤(如右下圖)

  4. 介紹(2/7) • 論文中事先記錄追蹤球裡所有斑點相對應角度 利用一定義好之北極點,利用蘭伯特圓錐投影公式 計算出任意兩斑點相對角度theta

  5. 介紹(3/7) • 前處理完成後,追蹤時首先將影像由RGBdomain 轉換至 HSVdomain • 將所需hue值取出後 進行二值化

  6. 介紹(4/7) • 前處理完成後,追蹤時首先將影像由RGBdomain 轉換至 HSVdomain • 取出輪廓,並將封閉區域內的輪廓填滿 • 最後將輪廓最小直徑所算出之的圓形進行比對,可得到最相近之形狀 • 此時我們可以得到追蹤求的輪廓

  7. 介紹(5/7) • 接下來論文中計算 球與攝影機的距離 • 已知條件 球半徑R 攝影機焦距f ,影像平面上球位置(u-px,v-py)

  8. 介紹(6/7) • 取得球位置之後,接下來是抓取斑點位置 首先利用相同原理取得斑點輪廓 再利用一定義好之北極點(Uc,Vc)找出相對北極點之任意斑點(Ui,Vi)之經緯度

  9. 介紹(7/7) • 最後透過與前處理資訊的比對,可以得到追蹤球的移動及旋轉量

  10. 實作流程 • 由於擔心實作能力不足,於是將論文實作目標予以簡化並劃分成兩個階段, 顏色追蹤 計算位置

  11. 實作流程-顏色追蹤 • CamShift是顏色追蹤的主架構 1.轉換成HSV色彩空間 2.Back Projection 3.Mean Shift 4.CAMSHIFT

  12. 實作流程-顏色追蹤 • CamShift是顏色追蹤的主架構 1.轉換成HSV色彩空間 設計了三組BGR-與攝影機解析度大小相同(640*480)的bmp圖檔

  13. 實作流程-顏色追蹤 • CamShift是顏色追蹤的主架構 1 取得其色彩直方圖 如此即可與目標式窗進行比對

  14. 實作流程-顏色追蹤 • CamShift是顏色追蹤的主架構 2.Back Projection: 將色彩直方圖於影像上進行色彩概率分布 可得出所需顏色在 影像上位置(右圖為綠色古道綠茶瓶蓋)

  15. 實作流程-顏色追蹤 • CamShift是顏色追蹤的主架構 3.Mean Shift • 設定Search window 位置 • 計算此時Search window的重心. • 调整Search window的中心5至重心 • 重複2和3，直到window中心收斂

  16. 實作流程-顏色追蹤 • CamShift是顏色追蹤的主架構 4.Camshift • 設定整個區域為進行搜尋 • 設定Search Window的大小位置 • 比對Search Window内的彩色分布 • 運行MeanShift • 回到3 重新進行運算

  17. 實作成果 • 由於未能完成計算位置的部分,目前的成果僅止於追蹤出RGB三色對應的追蹤物 • 目前難點在於未能熟習opencv,無法取得單一封閉輪廓的點資訊,以至取得重心位置以及計算相對攝影機位置的功能未能完備 17 17

  18. 實作成果 連結 18 18

  19. Thanks 19

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