Технология трекинга

Руководство пользователя » Технология трекинга

На данный момент поддерживаются две технологии трекинга:

  • Маркерная технология распознаёт только квадратные изображения в специальной рамке (см. подробнее о Маркерной технологии распознавания), однако она более надёжна и менее требовательна к вычислительным ресурсам компьютера.
  • Безмаркерная технология позволяет использовать изображения с произвольным соотношением сторон без рамки (в отличие от маркерных меток). Такая технология распознавания имеет некоторые требования к самому изображению (см. в разделе Безмаркерной технологии)

Маркерная технология распознавания

Для работы маркера требуется его печатная версия и файл с изображением его внутренней части (паттерна). На рисунке схематично показаны пропорции печатного маркера и содержимое соответствующего файла с паттерном.

Пропорции маркера (слева) и содержимое соответствующего файла с паттерном (справа). Пунктирная рамка показана только для обозначения границ изображения и в само изображение включаться не должна.

Файл с паттерном должен в точности содержать изображение внутренней части маркера, включая белые поля, но исключая шаблон (линии с точками). Изображение должно быть черным на белом фоне. Промежуточные оттенки серого допускаются при достаточном контрасте изображения по отношению к фону. В картинке не должно быть прозрачных или полупрозрачных пикселей. Для хранения изображений рекомендуются использовать формат PNG, также поддерживаются TIFF, JPG и BMP. Рекомендуется использование только чёрных и белых пикселей, соотношение сторон 1x1. Также необходимо отметить, что размер изображения будет автоматически приведён к 128x128 пикселей, а цвета изображения будут переведены в чёрный и белый цвета (без оттенков серого), что может повлиять на качество и, что гораздо важнее, контрастность изображения. Для того чтобы избежать упомянутых проблем, рекомендуется использовать изображения, размер которых в точности равен 128x128 пикселей, содержащих только чёрные и белые пиксели.

Маркеры желательно печатать на твердой поверхности, чтобы исключить деформацию, из-за которой могут возникать проблемы с распознаванием. Для корректного определения ориентации паттерн не должен обладать симметрией относительно вертикальной, горизонтальной, диагональных осей. На рисунке показаны примеры неправильного и правильного в этом отношении паттернов.

  1. Неправильный паттерн, обладающий симметрией относительно вертикальной оси.
  2. Неправильные паттерн, обладающий симметрией относительно горизонтальной оси.
  3. Неправильный паттерн, обладающий симметрией относительно диоганальной оси.
  4. Правильный паттерн, не обладающий симметрией относительно любой оси.

В случае использования в проекте нескольких меток, их паттерны должны значительно различаться между собой. Если различия заключаются в мелких деталях, то при удалении от камеры такие метки могут интерпретироваться как идентичные.

Создание маркера

Для создания собственного маркера скачайте векторное изображение шаблона и откройте его в любом графическом редакторе. Поместите внутрь рамки изображение так чтобы оно не пересекалось с линиями и точками шаблона (поля должны быть достаточными для того чтобы при удалении от камеры изображения не слились). Распечатайте маркер в удобном для вас масштабе, чтобы было комфортно им манипулировать не рискуя случайно перекрыть рукой (пальцем) линии шаблона. При использовании нескольких маркеров в одном проекте рекомендуется сохранять единый масштаб, особенно если предполагается их взаимодействие.

Допускается использование цветного изображения. Цвет при распознавании не учитывается, только оттенок. Не забывайте о контрасте между изображением и фоном.

Создайте паттерн, вырезав в графическом редакторе линии шаблона из маркера. Сохраните файл в описанном выше формате. EV Toolbox может самостоятельно конвертировать изображение в нужный формат при условии что изображение не содержит линий шаблона. Конвертация происходит автоматически при добавлении маркера

Безмаркерная технология распознавания

Безмаркерные метки представляют собой изображения без каких-либо рамок. Рекомендуемый формат изображения - PNG без прозрачности, однако поддерживаются также JPG, TIFF и BMP, изображение может быть как чёрно-белым, так и цветным, а также может иметь произвольное соотношение сторон. Цветовая модель RGB 8 bit.

Одним из требований к изображению, как и в маркернгой технологии, является ассиметричность относительно вертикальной, горизонтальной, диагональных осей.

Необходимый размер изображения - больше чем 256 пикселей по ширине и высоте.

Особые точки

Для стабильного трекинга изображения необходимо наличие в изображении особых точек, которые должны удовлетворять следующим требованиям:

Угловой элемент

Особая точка представляет собой контрастный угловой элемент (угловая точка).

исходное изображение изображение для трекинга с особыми точками

На изображении для трекинга такие точки выделены оранжевым цветом (однако для стабильного трекинга такого количества особых точек недостаточно). На изображении справа нет особых угловых точек.

исходное изображение изображение для трекинга с особыми точками

На этом изображении нет особых угловых точек.

Количество особых точек

Чем больше в изображении особых точек, тем лучше. 100 точек вполне достаточно для стабильного трекинга. Если при трекинге часть точек будет не видна, то для трекинга будут использоваться другие точки.

исходное изображение изображение для трекинга с особыми точками

Пример изображения с достаточным количеством особых точек

Контраст особых точек

Особые точки должны быть контрастными по тону, цвета изображения не учитываются.

исходное изображение изображение для трекинга с особыми точками

Пример изображения с недостаточным контрастом.

исходное изображение изображение для трекинга с особыми точками

Если фон изображения сделать контрастным, угловых точек будет гораздо больше.

Уникальность особых точек

Особые точки должны быть уникальными. Изображения с регулярно повторяющимися элементами не годятся, даже если количества угловых точек будет достаточно.

исходное изображение изображение для трекинга с особыми точками

На этом изображении много угловых точек, но они повторяются, следовательно трекинг будет нестабильным, т.к точки будут путаться между собой.

Распределение особых точек

Для качественного трекинга необходимо чтобы особые точки были равномерно распределены по изображению.

исходное изображение изображение для трекинга с особыми точками

На данном изображении все особые точки сгруппированы в левом верхнем углу. Оставшаяся, большая часть изображения при трекинге учитываться не будет, что негативно скажется на качестве трекинга.

исходное изображение изображение для трекинга с особыми точками

Если использовать только часть изображения со скоплением особых точек, то трекинг будет лучше в пределах масштаба обрезанного изображения.

Масштаб особых точек

Особые точки должны присутствовать при разных масштабах изображения. Текст плохо подходит для трекинга.

исходное изображение изображение для трекинга с особыми точками

При данном масштабе изображения количества точек достаточно для хорошего трекинга.

исходное изображение изображение для трекинга с особыми точками

При уменьшении изображения особых точек гораздо меньше, что делает трекинг неприемлемым.

Физический размер метки

Для качественного трекинга важно указывать в свойствах объекта "Метка" точный размер маркера на физическом носителе (распечатанной метки) в метрах.

  • Для безмаркерной технологии физический размер - ширина изображения.
  • Для маркерной технологии физический размер - расстояние между центрами крайних точек или краев линий как на изображении.