TCC

Título: Cálculo de volume efetivo de objetos em movimento usando estereoscopia

Aluno: Renato Campelo de BarrosOrientador: Wellington Pinheiro dos Santos

SumárioApresentação do trabalho;Introdução sobre estereoscopia;Aspectos conceituais;Apresentação do artefato

construído;Metodologia utilizada;Resultados obtidos;Conclusão e trabalhos futuros;

Apresentação do trabalhoVisão computacional;Estereoscopia;Fotogrametria;

“Uso de visão estéreo e fotogrametria para calcular o volume de objetos em movimento numa esteira”

EstereoscopiaDo grego: Stereos – sólido, relevo

+ skopein – ver, visão.◦Ver em relevo;◦Visão sólida.

Segundo o dicionário Aurélio: ◦ “estereoscopia é o processo fotográfico que produz

efeito tridimensional graças à utilização de dois registros simultâneos, em duas perspectivas diferentes, do mesmo assunto”.

EstereoscopiaVisualização de um objeto a

partir de dois pontos de observação distintos e próximos entre si.

Experimento de visão estéreo:

EstereoscopiaA visão estéreo proporciona

sensação tridimensional ao observador;

Ivan Monsão, UNICAMP.

Imagem estereoscópica

EstereoscopiaEfeitos passivos:

◦Perspectiva;◦Iluminação;◦Oclusão;◦Sombras

Inerentes ao mundo externo;

EstereoscopiaPerspectiva Iluminação

Oclusão Sombra

EstereoscopiaEfeitos Ativos

◦Não está presente diretamente na imagem, sendo interpretado pelo nosso cérebro.

Aspectos ConceituaisFotogrametria

◦Técnica de obtenção de medições de imagens fotográficas;

Técnicas de medições de altura◦Através da sombra;◦Método do deslocamento;◦Método da disparidade de paralaxe;

Aspectos ConceituaisMedição através da sombra

Aspectos ConceituaisMétodo do deslocamento

Aspectos ConceituaisParalaxe

Paralaxe é o deslocamento aparente de um referencial, causado pelo deslocamento do observador

◦Absoluta;◦Relativa;

Aspectos ConceituaisMétodo da disparidade de

paralaxe

Artefato construídoProtótipo do sistema de esteira

MetodologiaAquisição do par de imagens

MetodologiaCalibrar equipamento

◦Encontrar razão pixel/cm;

MetodologiaCalibrar equipamento

◦Resolução da imagem;Resolução da imagem precisa ser constante.

◦Altura da câmera;Altura da câmera influencia na escala pixel/cm.Altura do objeto << Altura da câmera

MetodologiaProcessos

Sugestão como trabalho futuro

MetodologiaFase 1: Pós-processamento[imA]

◦Binarização;Eliminar o corpo da esteira;

◦Abertura;Eliminar ruídos;

[imB]◦Equalização;

Aumentar o contraste;

MetodologiaAquisição da imagem Binarização

Abertura Equalização

AND

MetodologiaHistograma

MetodologiaFase II: Análise e processamentoExecução do algoritmo;Entrada:

◦Par de imagem estéreoMeta:

◦Encontrar posição de transição de contraste

Saída:◦Paralaxe relativa em pixels

MetodologiaFase II: Análise e processamentoCálculo da Altura

Medição da área superior◦Execução do algoritmo no sentido

vertical e horizontal;◦Imagem ortogonal a câmera;

Resultados ObtidosObjetos utilizados

Caixa-1 Caixa-2

Caixa-3 Caixa-4

Resultados ObtidosDimensões dos objetos

Dimensões dos objetos

Nome Largura(cm) Comprimento(cm) Altura(cm) Volume(cm3)Caixa-1 8,658 8,658 8,000 599,688Caixa-2 5,950 4,190 15,700 391,409Caixa-3 5,098 5,246 3,030 81,035Caixa-4 24,500 16,600 7,000 2846,900

Resultados ObtidosAltura calculada

Altura calculada

Imagem Paralaxe absoluta Valor Real (cm) Altura Medida (cm) Erro Absoluto (cm) Erro Relativo pixel/cm Altura da Câmera

caixa1 30 8,0000 6,9153 1,0847 13,5593% 320 70,0000caixa2 30 15,7000 14,4719 1,2281 7,8222% 320 70,0000caixa1 45 8,0000 7,2602 0,7398 9,2478% 249,00 90,0000caixa1 60 8,0000 7,3127 0,6873 8,5916% 249,00 90,0000caixa2 45 15,7000 13,8759 1,8241 11,6188% 249,00 90,0000caixa2 60 15,7000 14,1005 1,5995 10,1878% 249,00 90,0000caixa3 45 3,0000 2,7779 0,2221 7,4026% 249,00 90,0000caixa3 60 3,0000 2,7193 0,2807 9,3567% 249,00 90,0000caixa4 45 7,0000 4,8388 2,1612 30,8738% 249,00 90,0000

Resultados ObtidosValores Encontrados

Valores Calculados

Nome do Objeto Altura da Câmera Paralaxe Absoluta Altura Largura Comprimento Volumecaixa1 70 30 6,9153 8,8529 8,8529 541,9690caixa2 70 30 14,4719 6,5180 4,6055 434,4320caixa1 90 45 7,2602 8,7102 8,7102 550,8148caixa1 90 60 7,3127 8,7125 8,7125 555,0901caixa2 90 45 13,8759 6,3952 4,5081 400,0447caixa2 90 60 14,1005 6,3818 4,4986 404,8180caixa3 90 45 2,7779 5,3814 5,1474 76,9501caixa3 90 60 2,7193 5,3847 5,1506 75,4185caixa4 90 45 4,8388 1,2598 17,0067 103,6685

Resultados ObtidosAnálise do erro

Erro AbsolutoObjeto Atura da Câmera Paralaxe Largura Comprimento Altura Volumecaixa1 70 cm 30 cm 0,1949 0,1949 1,0847 57,7187caixa2 70 cm 30 cm 0,5680 0,4155 1,2281 43,0231caixa1 90 cm 45 cm 0,0522 0,0522 0,7398 48,8729caixa1 90 cm 60 cm 0,0545 0,0545 0,6873 44,5976caixa2 90 cm 45 cm 0,4452 0,3181 1,8241 8,6359caixa2 90 cm 60 cm 0,4318 0,3086 1,5995 13,4091caixa4 90 cm 45 cm 23,2402 0,4067 2,1612 2743,2315

Erro RelativoObjeto Atura da Câmera Paralaxe Largura Comprimento Altura Volumecaixa1 70 cm 30 cm 2,2505% 2,2505% 13,5593% 9,6248%caixa2 70 cm 30 cm 9,5464% 9,9175% 7,8222% 10,9919%caixa1 90 cm 45 cm 0,6032% 0,6032% 9,2478% 8,1497%caixa1 90 cm 60 cm 0,6297% 0,6297% 8,5916% 7,4368%caixa2 90 cm 45 cm 7,4826% 7,5919% 11,6188% 2,2064%caixa2 90 cm 60 cm 7,2571% 7,3662% 10,1878% 3,4259%caixa4 90 cm 45 cm 94,8581% 2,4500% 30,8738% 96,3585%

Conclusão e trabalhos futurosÉ possível utilizar a técnica

proposta no contexto industrial;Resultados considerados

aceitáveis para objetos com textura uniforme;

Dificuldades na precisão do protótipo artesanal;

Conclusão e trabalhos futurosSugestão para trabalhos futuros:

◦Criação de algoritmo de threshold automático;

◦Ajuste automático da escala pixel/cm;