Dissertação

{en_GB=Mosaicing with Pan-Tilt-Zoom Cameras} {} EVALUATED

{pt=Nos últimos anos, as câmaras PTZ tornaram-se ubíquas em aplicações como monitorização de trânsito, análise desportiva e vídeo-vigilância, devido à capacidade de cobrirem um cenário alargado com alta definição através dos seus múltiplos níveis de zoom. A perceção generalizada de um cenário é importante nestas atividades e consequentes aplicações, motivando investigação e desenvolvimento na criação de representações panorâmicas de background. O trabalho desenvolvido nesta dissertação foca-se no processo de geração de imagens panorâmicas em câmaras PTZ a múltiplos níveis de zoom. São estudados vários algoritmos de calibração de câmara. Os resultados de calibração são utilizados no processo de transformação em imagem panorâmica, sendo consideradas métricas de performance de modo a avaliar erros na cor dos pixéis, bem como avaliar a qualidade dos mosaicos finais obtidos nas representações panorâmicas do tipo cubo e cilindro. Também é proposto, um processo de minimização da variância de pasting com o objetivo de corrigir erros obtidos no processo de calibração, nomeadamente nos parâmetros de distância focal e, consequentemente, melhorar os resultados obtidos nos mosaicos finais. Na última parte deste trabalho são testadas várias técnicas de blending de imagens. O processo de blending compensa diferentes níveis de exposição entre imagens e reduz artefatos gerados nas imagens finais. É implementado um método de blending de imagem onde o mosaico final é construído a partir da combinação do gradiente das várias imagens, utilizando como ferramenta matemática principal a equação diferencial parcial de Poisson com condições fronteira Dirichlet. Os métodos propostos permitiram obter resultados promissores no processo de mosaicing., en=PTZ cameras become popular over the last years in activities such as traffic monitoring, sports analysis and surveillance systems due to its ability to cover a wide range of views at a high definition over multiple zoom levels. Having an overall perception of a scene become significantly important in such activities and subsequent applications, thus the need for its panoramic background representation. This dissertation work is focused on the PTZ panoramic image generation process over multiple zoom levels. The work involves studying different camera calibration algorithms, whose results are then used as input of the panoramic transformation step. Performance metrics are established to assess pixel color errors and perceived quality of the given panoramic transformations in the cube and cylinder based representations. It is further proposed, a variance minimization approach aiming at correcting calibration errors, namely the focal length parameters and consequently, improve the final mosaics. The last part of this work consists of studying and applying different image blending techniques. This step compensates for exposure differences and reduces generated artifacts in the final images. An image blending method is implemented where the final mosaic is reconstructed from its combined gradient. The main mathematical tool used in the blending method is the Poisson partial differential equation with Dirichlet boundary conditions. The proposed methods allowed to obtain promising results on panoramic image mosaicing.}
{pt=Câmara PTZ, Panorama, Mosaicing, Calibração de câmara PTZ, Blending de imagens, en=PTZ camera, Panorama, Mosaicing, PTZ camera calibration, Image Blending}

Outubro 30, 2020, 10:30

Orientação

ORIENTADOR

José António Da Cruz Pinto Gaspar

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar