KOMPOZICE STEREO KLIP

Vytvořte cca 60 sekund dlouhý klip využívající stereoskopické video, kompozici reálné scény točené na greenscreenu a modelované scény. Pro účely kalibrace kamerového setupu navrhněte a vytvořte aplikaci, která umožní nastavení kamer přímo podle reálně zabírané scény.

Tým: Jiří Janecký (janecji1@fel.cvut.cz), Martin Chvála (chvalma1@fel.cvut.cz)

Metoda rovnoběžných os spočívá v tom, že osy obou objektivů, vzdálených o stereoskopickou základnu, jsou rovnoběžné, což je analogické lidským očím, zaostřeným na nekonečno.

Metoda protínajících se os vychází z principu, že osy obou objektivů, vzdálených o stereoskopickou základnu se protínají v bodě, v němž je umístěn fotografovaný předmět ( jeho střed). Tato metoda poskytuje věrnější obraz, protože směr os objektivů je totožný se směrem os očí, které fotografovaný předmět pozorují.

• Paralaxa

Podle celé řady výzkumů je optimální hodnota paralaxy 70 úhlových minut. tato hodnota by měla být při stereoskopickém snímání dodržena, její překročení vede ke vzniku chybných stereoskopických snímků a nadměrné námaze okohybných svalů. Praxe ukázala, že velmi dobré prostorové zobrazení lze získat ještě při paralaxe 20 úhlových minut a postačující ještě při 10 úhlových minutách. Pro tzv. normální stereoskopickou základnu (tedy vzdálenost očí 65 mm) získáme prostorové zobrazení v rozsahu přibližně 3,2 - 22 m. [1]

• Vliv ohniskové vzdálenosti objektivu

Pokud chceme získat stereoskopický snímek z daného stanoviště, můžeme rovněž použít teleobjektivu. teleobjektiv zvětšuje zorný úhel, pod nímž vidíme dva různé předměty a proto úměrně tomuto zvětšení úhlu musí být stereoskopická základna zmenšena. Pro určení optimální velikosti stereoskopické základny platí vzorec

b = 0,02/kf x an, kde
kf = ftel/fnorm
b stereoskopická báze (základna)
an vzdálenost nejbližšího předmětu
ftel ohnisková vzdálenost teleobjektivu
fnorm ohnisková vzdálenost normálního objektivu [1]

• Báze v závislosti na maximální deviaci v obraze

Kde B je báze objektivů, D je maximální deviace(paralaxa), an a je vzdálenost nejbližšího bodu, af a je vzdálenost nejvzdálenějšího bodu a f je ohnisková vzdálenost obou objektivů. Aby nedocházelo k problémům s pozorováním, neměla by deviace překročit 1/30 šířky polosnímku. To v případě polosnímků na monitoru počítače, který má šířku např. 640 pixelů, znamená, že by deviace neměla překročit 21 pixelů. [2]

Kalibraci kamer budeme provádět za pomoci srovnání obrazu v prostředí Matlab. Pomocí Image Acquisition Toolbox bude analyzován stream z obou kamer v reálném čase. Jako kalibrační nástroj bude použit teřčík k určení bodu nulové paralaxy - určení roviny plátna. Následně budou kamery doostřeny na požadovanou vzdálenost pomocí metru.

Postup:

• Nastavení celkové kompozice scény (ohnisková vzdálenost,směr pohledu kamery,…)
• Umístění kalibračního terče na místo bodu nulové paralaxy
• V prostředí Matlab analýza vzájemné polohy kamer - ve chvíli dokonalého sesazení kamer je kalibrační terč v obou streamech na stejné pozici v souřadnicích obrazu

• [1] Ota Bouška http://otabouska.vellum.cz/stereo.htm
• [2] Richard Bayer – Bakalářská práce http://is.muni.cz/th/143418/fi_b/BP143418-PDF.pdf
• [3] Daniel Laubr - Diplomová práce Stereoskopická projekce ČVUT 2006