SISTEMA DE RECONHECIMENTO E MEDIDA SEMIAUTOMATICA DE ALVOS EM CAMPO DE CALIBRAÇÃO DE CÂMARAS

Abstract

Qualquer câmara que se pretenda utilizar em Fotogrametria precisa ter suas características conhecidas por meio de calibração. Esta aï¬rmação é ainda mais verdadeira quando se trata de câmara não fotogramétrica e de comércio comum, ou "off -the-shelf". Sistemas de identiï¬cação de alvos em imagens que forneçam alguma automatização para a calibração de câmaras introduzem agilidade, economia e conï¬abilidade a esse processo. Nesta pesquisa foi proposto um sistema semiautomático de reconhecimento de alvos em imagens. Foram utilizados quatro alvos quadrados nas cores vermelho, verde, azul e preto, inseridos em cada extremidade do campo de calibração, bem como 63 alvos circulares monocromáticos distribuídos pelo campo. A partir de uma fotograï¬a do campo de calibração, o sistema converteu a imagem para o espaço de cores CIELuv, onde a segmentação por meio de limiarização foi realizada e os alvos quadrados localizados. As imagens foram reconvertidas para o espaço RGB, sendo utilizadas cores puras para a identiï¬cação dos segmentos obtidos. Os centros geométricos dos segmentos referentes aos alvos coloridos foram detectados por meio de componentes conexos. Utilizando as coordenadas em imagem destes centros geométricos e as coordenadas para o referencial local do campo de calibração, por meio da transformação projetiva, foi possível determinar quais são os parâmetros que devem ser utilizados para obter as coordenadas aproximadas dos alvos circulares na imagem. Nesses locais, foram inseridas janelas de busca para o reconhecimento por casamento de padrões. Foram então detectadas as coordenadas de imagem do centro dos alvos circulares, sendo que esse procedimento foi realizado para várias imagens. O sistema foi utilizado para imagens tomadas em dias e horários diferentes, com iluminação variante. Os resíduos entre as coordenadas lidas para o referencial do campo de calibração e as coordenadas obtidas pelo sistema identiï¬cam aproximadamente as distorções introduzidas pela câmara. Os experimentos foram realizados com câmaras de baixa qualidade (distorções não parametrizadas) e todos os alvos circulares foram detectados com um desvio padrão de 0,5 pixel.