Simon Gustafsson

Planar Surface Tracking and its Applications

Abstract

In the field of computer vision, a large number of area trackers have been developed. Their general purpose is to track planar surfaces. Their success depends on the amount of suitable features present in the surface, but they can also be limited by variations in illumination as well as by distortions of the surface in other ways then the tracker was designed to follow.

This work compares a selection of implemented area trackers against each other. The first category of compared trackers is limited to tracking translations. A second category with first order optical flow trackers were also implemented, and their capabilities of tracking more complex planar transformations was investigated.

This thesis shows how to derive and implement a number of simpler trackers, as well as show certain applications where a number of trackers have to cooperate to achieve common goals. One of those applications shows how certain objects (in this case boxes) can be tracked by grouping a number of trackers together. Other applications include a tracker that can track severe perspective distortion of planar surfaces using trackers capable of only following affine transformations. Yet another application tracked stars in over 100 pictures of the night sky, greatly reducing the noise by cancelling the motion of the stars before summing all images together.

Följning av plana ytor samt relaterade applikationer

Sammanfattning

I exjobbet används flera datorseendemetoder för följning av ytor på objekt. Mängden särdrag på den följda ytan bestämmer hur bra de presterar, men ytföljarna kan också begränsas av andra faktorer som belysningsvariationer samt förvrängningar av annan art än följaren var avsedd för.

Detta arbete jämför ett urval implementerade ytföljare mot varandra. Dels jämförs följare som enbart kan hantera translationer, och dels så jämförs följare som är baserade på första ordningens optiskt flöde. De senares förmåga att hantera komplexa modeller för den följda ytan testas också i praktiken.

Detta examensarbete visar utförligt hur man härleder och implementerar ett antal enkla följare baserade på optiskt flöde, samt presenterar ett antal applikationer där följare måste samarbeta för att nå gemensamma mål. En av applikationerna visar hur en box skulle kunna följas genom att använda sex följare. En annan applikation demonstrerar hur perspektivföljning kan göras med en grupp följare som ensamma enbart klarar affin följning. En ytterligare applikation demonstrerar hur bilder av natthimlen kan göras mindre brusiga, om stjärnornas rörelse i en mängd sekventiella bilder detekteras och kompenseras innan bilderna slås ihop.