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gen_spherical_mosaic — Erzeugen eines sphärischen Mosaikbildes.
gen_spherical_mosaic(Images : MosaicImage : CameraMatrices, RotationMatrices, LatMin, LatMax, LongMin, LongMax, LatLongStep, StackingOrder, Interpolation : )
gen_spherical_mosaic erzeugt ein sphärisches Mosaik MosaicImage aus den in Images übergebenen Bildern. Die Lage der Bilder im Raum, aus der die Lage der Bilder in Bezug auf die Kugeloberfläche berechnet wird, kann mit stationary_camera_self_calibration bestimmt werden. Die dort berechneten Kameramatrizen und Rotationsmatrizen können direkt in CameraMatrices und RotationMatrices übergeben werden. Ein sphärisches Mosaik kann nur von Aufnahmen einer stationären Kamera berechnet werden (siehe stationary_camera_self_calibration).
Das Mosaik wird in Kugelkoordinaten (Länge und Breite) berechnet. Dabei entspricht die Breite der Zeilenachse und die Länge der Spaltenachse von MosaicImage. Der berechnete Ausschnitt der Kugeloberfläche wird durch LatMin, LatMax, LongMin und LongMax festgelegt. Diese Parameter werden in Grad angegeben und legen einen rechteckigen Ausschnitt der Längen- und Breitenkoordinaten fest. Dabei entspricht eine Breite von -90 dem Nordpol (also der Blickrichtung senkrecht nach oben) und eine Breite von 90 dem Südpol (Blickrichtung senkrecht nach unten). Die Länge von 0 entspricht der Betrachtungsrichtung nach vorne. Negative Längen entsprechen Blickwinkeln nach links, positive Längen Blickwinkeln nach rechts. Um ein vollständiges Bild der Kugeloberfläche zu erhalten, ist also LatMin = -90, LatMax = 90, LongMin = -180 und LongMax = 180 zu verwenden. In vielen Fällen wird das Mosaik nicht die gesamte Kugeloberfläche abdecken. In diesem Fall ist es sinnvoll, einen Ausschnitt der Kugeloberfläche mit den obigen Parametern auszuwählen. Dies kann zum einen geschehen, indem das Rechteck explizit angegeben wird. Oftmals ist es aber wünschenswert, das kleinstmögliche Rechteck, das alle Bilder enthält, automatisch bestimmen zu lassen. Dies kann geschehen, indem LatMin < -90, LatMax > 90, LongMin < -180 und LongMax > 180 spezifiziert wird. Dabei werden nur diejenigen Parameter automatisch bestimmt, die außerhalb des normalen Wertebereichs liegen.
Die Winkelschrittweite pro Pixel in MosaicImage kann mit LatLongStep festgelegt werden. LatLongStep wird auch in Grad angegeben. Hiermit kann die Auflösung des Mosaikbildes bestimmt werden. Falls LatLongStep auf 0 gesetzt wird, wird die Winkelschrittweite automatisch bestimmt, indem versucht wird, die Pixelgröße der Originalbilder so gut wie möglich zu erhalten.
Der Modus, in dem die Bilder dem Mosaik hinzugefügt werden, wird durch StackingOrder bestimmt. Für StackingOrder = 'voronoi' werden die Punkte im Mosaikbild aus der Voronoi-Zelle des jeweiligen Eingabebildes entnommen. Das heißt, dass die Grauwerte aus den zum Mittelpunkt des jeweiligen Bildes auf der Kugeloberfläche am nächsten gelegenen Punkten bestimmt werden. Dieser Modus hat den Vorteil, dass eventuelle Vignettierungen oder unkorrigierte radiale Verzeichnungen im Mosaik weniger auffällig sind, da sie typischerweise symmetrisch zum Bildmittelpunkt sind. Alternativ kann mit der im Folgenden beschriebenen Wahl der Parameter ein Modus gewählt werden, der denselben Effekt hat, wie wenn die Bilder nacheinander in das Mosaikbild gezeichnet würden. Hierbei ist die Reihenfolge des Eintragens der Bilder in das Mosaik wichtig. Deswegen kann in StackingOrder ein Array von ganzen Zahlen angegeben werden. Das erste Element dieses Arrays bildet das unterste Bild des Mosaiks, während das letzte ganz oben auf dem Mosaik erscheint. Wird statt einem Array von ganzen Zahlen der Wert 'default' angegeben, so wird die kanonische Ordnung (Bilder in der Reihenfolge in Images) verwendet. Wenn weder 'voronoi' noch 'default' verwendet wird, muss in StackingOrder eine Permutation der Zahlen 1,...,n verwendet werden, wobei n die Anzahl der in Images übergebenen Bilder ist. Es ist zu beachten, dass der Modus 'voronoi' nicht immer angewendet werden kann. So müssen z.B. mindestens zwei Bilder übergeben werden. Weiterhin können die Voronoi-Zellen für sehr spezielle Lagen der Bildmittelpunkte auf der Kugel nicht eindeutig bestimmt werden. Darüber hinaus steht mit dem Modus 'blend' ein Modus bereit, welcher die Bilder des Mosaiks weich ineinander überblendet. Als Grenzen zwischen den Bildern werden hier die gleichen Voronoi-Zellen verwendet, wie im Modus 'voronoi'. Dieser Modus liefert besonders angenehm wirkende Bilder, benötigt jedoch erheblich mehr Resourcen. Sollte der Modus 'voronoi' oder 'blend' aus irgendeinem Grund nicht anwendbar sein, wird intern automatisch auf den Modus 'default' umgeschaltet.
Mit dem Parameter Interpolation wird gewünschte Interpolationsmodus für die Erstellung des Mosaiks gewählt. Es besteht die Wahlmöglichkeit zwischen bilinearer und bikubischer Interpolation für alle Modi von StackingOrder. 'nearest_neighbor' ist nur verfügbar wenn für StackingOrder 'default' oder 'voronoi' gewählt ist.
Eingabebilder.
Ergebnisbild.
(Array von) 3x3 projektiven Kameramatrizen, die die internen Kameraparameter bestimmen.
Array von 3x3 Transformationsmatrizen, die die Rotation der Kamera im jeweiligen Bild bestimmen.
Minimaler Breitengrad der Punkte im sphärischen Mosaik.
Defaultwert: -90
Wertevorschläge: -100, -90, -80, -70, -60, -50, -40, -30, -20, -10
Restriktion: LatMin <= 90
Maximaler Breitengrad der Punkte im sphärischen Mosaik.
Defaultwert: 90
Wertevorschläge: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100
Restriktion: LatMax >= -90 && LatMax > LatMin
Minimaler Längengrad der Punkte im sphärischen Mosaik.
Defaultwert: -180
Wertevorschläge: -200, -180, -160, -140, -120, -100, -90, -80, -70, -60, -50, -40, -30, -20, -10
Restriktion: LongMin <= 180
Maximaler Längengrad der Punkte im sphärischen Mosaik.
Defaultwert: 180
Wertevorschläge: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200
Restriktion: LongMax >= -90 && LongMax > LongMin
Winkelschrittweite der Längen und Breiten.
Defaultwert: 0.1
Wertevorschläge: 0, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1
Restriktion: LatLongStep >= 0
Modus des Eintragens der Bilder in das Mosaik.
Defaultwert: 'voronoi'
Wertevorschläge: 'blend', 'voronoi', 'default'
Interpolationsmodus für die Berechnung des Mosaiks.
Defaultwert: 'bilinear'
Wertevorschläge: 'nearest_neighbor', 'bilinear', 'bicubic'
* For the input data to stationary_camera_self_calibration, please
* refer to the example for stationary_camera_self_calibration.
stationary_camera_self_calibration (4, 640, 480, 1, From, To, \
HomMatrices2D, Rows1, Cols1, \
Rows2, Cols2, NumMatches, \
'gold_standard', \
['focus','principal_point'], \
'true', CameraMatrix, Kappa, \
RotationMatrices, X, Y, Z, Error)
gen_spherical_mosaic (Images, MosaicImage, CameraMatrix, \
RotationMatrices, -100, 100, -200, 200, 0, \
'default','bilinear')
* Alternatively, if kappa should be determined, the following calls
* can be made:
stationary_camera_self_calibration (4, 640, 480, 1, From, To, \
HomMatrices2D, Rows1, Cols1, \
Rows2, Cols2, NumMatches, \
'gold_standard', \
['focus','principal_point','kappa'], \
'true', CameraMatrix, Kappa, \
RotationMatrices, X, Y, Z, Error)
cam_mat_to_cam_par (CameraMatrix, Kappa, 640, 480, CamParam)
change_radial_distortion_cam_par ('fixed', CamParam, 0, CamParOut)
gen_radial_distortion_map (Map, CamParam, CamParOut, 'bilinear')
map_image (Images, Map, ImagesRect)
gen_spherical_mosaic (ImagesRect, MosaicImage, CameraMatrix, \
RotationMatrices, -100, 100, -200, 200, 0, \
'default','bilinear')
Sind die Parameterwerte korrekt, dann liefert gen_spherical_mosaic den Wert 2 (H_MSG_TRUE). Gegebenenfalls wird eine Fehlerbehandlung durchgeführt.
stationary_camera_self_calibration
gen_cube_map_mosaic, gen_projective_mosaic
Lourdes Agapito, E. Hayman, I. Reid: „Self-Calibration of Rotating
and Zooming Cameras“; International Journal of Computer Vision;
vol. 45, no. 2; pp. 107--127; 2001.
Olivier Faugeras, Quang-Tuan Luong: „The Geometry of Multiple
Images: The Laws That Govern the Formation of Multiple Images of a
Scene and Some of Their Applications“; MIT Press, Cambridge, MA;
2001.
Matching
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