3Designer中文手冊第10章

第十章跟蹤測量附錄本章描述了如何運用跟蹤測量硬件和軟件來調(diào)整照相機跟蹤3Designer。主要包括：如何運用Orad公司的應(yīng)用軟件TSPositioning，來校準(zhǔn)跟蹤。用TSPositioning指定照相機的位置這部分包含以下主題：?硬件準(zhǔn)備?用Tspositioning測量硬件準(zhǔn)備預(yù)先準(zhǔn)備的工作：在使用TSPositioning軟件測定攝像機位置之前，跟蹤系統(tǒng)和攝像機等硬件設(shè)備必須完全安裝好。這種測量方法只是用于電視攝像機。假設(shè)現(xiàn)在已經(jīng)安裝了多臺電視攝像機，執(zhí)行攝像機定位程序，要求攝像機必須是在開機狀態(tài)下。當(dāng)所用攝像機都被配置到TrackingSetxfg文件中，在TSPositioning界面的tracker項目中，只需選擇攝像機編號就可以很方便的切換每臺攝像機。重點：在瞄準(zhǔn)陸標(biāo)時，三腳架頂端的傳感器上的攝像機應(yīng)該完全不動的。攝像機定位在傳感器上必須小心調(diào)整，在測量期間保持位置不改變。如果發(fā)生了移動，軟件中的設(shè)置也必須改變。取景器內(nèi)中心的十字作為測量的參考標(biāo)志是必需的。取景器的中心并不需要精確定位，但是在所有的測量中必須保持在同一位置。確認(rèn)你可以從傳感器讀取攝像機的pan,tilt值。改變攝像機的pan,tilt,zoom和focus，軟件中顯示的數(shù)據(jù)也會跟著變化。在測量期間或之后不要移動三腳架，因為可能需要再次測量。初始化跟蹤系統(tǒng)首先要初始化攝像機跟蹤系統(tǒng)—確定跟蹤系統(tǒng)的初始位置仔細(xì)保持三腳架頂部在X軸和Y軸相對于零點都水平，這樣平面軸就幾乎和水平垂直。選擇home點中的一點，選擇一個原點（一般推薦使用X、Y和Z軸的原點），舉個例子，如果是球形的區(qū)域，選擇圓心作為原點。要確保能夠一直看到原點，如果有必要，可以重新定位原點。攝像機對準(zhǔn)原點，以取景器的中心為參考，最大范圍地推拉鏡頭。鎖定pan-和tilt-brakeso重新啟動傳感器，所有的參數(shù)都被設(shè)置為0，這就是攝像機和傳感器的原點。用TSPositioning的測量方法這部分討論以下主題：?啟動TSPositioning測量軸的移動測量方法啟動TSPositioning尸啟動TSPositioning1.雙擊Windows桌面上的TSPositioning按紐。如果TrackingSet軟件正確地運行，顯示在Tracker附近窗口的攝像機編號，名稱，類型都是活的并不是灰的。另外，窗口標(biāo)題的指示器條旋轉(zhuǎn)，表明跟蹤數(shù)據(jù)已經(jīng)從譯碼器接收到。出現(xiàn)TrackingSet窗口如下所示：

圖10-1TrackingSet窗口可以指定以下參數(shù):參數(shù)描述ChannelTrackingSet運行的Linux平臺的IP地址NumberTracking攝像機編號NameTracker名稱TypeTracker類型CalculatedPosition根據(jù)計算得出的攝像機的位置PanAxisTwist這個參數(shù)描述了攝像機的tilt和roll的位置參數(shù)ResetCommunication重置與tracker之間的通訊VideoPreview不支持SaveSettings保存配置的設(shè)置區(qū)1見OrientationBox” 1 ，…由該框描述了攝像機視圖的XYZ軸的配置?？梢渣c擊圖片選擇兩個位置。2.Reset按鈕用來重新建立與ASR設(shè)備的通訊聯(lián)絡(luò)。測量MountingShift參數(shù)測量MountingShift目的在于決定傳感器的位置和方向。因為攝像機在傳感器頂部，攝像機與傳感器在pan-tilt軸上存在誤差，這就需要手工測量。將這些值輸入到MountingShifts的調(diào)節(jié)選項卡中：見圖10-2TrackingSet窗口，選擇調(diào)節(jié)選項卡。圖10-2TrackingSet窗口，選擇AdjustingTab注意:可以點擊底部左下角的一個小按鈕來轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系統(tǒng)。在右側(cè)三個軸的移動值的小視窗中可以看到當(dāng)前的坐標(biāo)系統(tǒng)。所有的值都以米為單位。高度偏移量要從tilt軸到攝像機的光學(xué)軸來測量。前/后的偏移量要從pan軸到攝像機的邊緣來測量（指安裝在攝像機上的鏡頭）。左/右偏移量要從平面軸到光學(xué)軸來測量。測量這部分討論以下主題:輸入測量參數(shù)點選擇規(guī)劃方法數(shù)據(jù)獲取執(zhí)行調(diào)整和控制結(jié)果輸入標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)點

所有的測量方法都由參數(shù)點選項卡控制；如圖10-3TrackingSet窗口，選擇參數(shù)點選項卡。圖10-3TrackingSet窗口，選擇參數(shù)點選項卡在選項卡區(qū)域顯示如下參數(shù):參數(shù)描述Peferencepoints測量區(qū)域ProjectionAdd添加一個陸標(biāo)Clearall清除所有的陸標(biāo)值Edit編輯一個現(xiàn)有的陸標(biāo)Resetall重設(shè)所有的輸入的陸標(biāo)值Calculate計算輸入的陸標(biāo)值UpdateModel升級當(dāng)前的模型Load裝載一個保存過的模型Save保存模型選擇參數(shù)點的一個設(shè)計方法輸入?yún)?shù)點之后，可以應(yīng)用ReferencePoint選項卡的Project區(qū)域來按以下講解的定義點的設(shè)計方法。運用測量法定義參數(shù)點通常地，有兩種可用的方法來計算相應(yīng)的重設(shè)計點：用一個參考平面與攝像機的光學(xué)軸作交叉用一個真實的三維地形與攝像機的光學(xué)軸作交叉然而，TSPositioning提供了以下三種方式：?平面（XY，XZ，YZ）最靠近的自動的平面兩個同一平面的軸，及此平面和第三個軸之間的偏移量決定了應(yīng)用的平面。Soccer中的一個例子，陸標(biāo)通常用在XZ平面，地平面，高度為0。最靠近的為了計算，選擇攝像機的光學(xué)軸和區(qū)域模型間的最靠近的交叉點。如果陸標(biāo)在一個區(qū)域平面之外（如果有區(qū)域平面的話）則選用這個方法，并且建立一個三維地形。陸標(biāo)的高度縱坐標(biāo)不等同于0。例如，這個選項可用作山丘滑雪賽跑，高爾夫路線等等。自動的這個模式自動地選擇平面和最靠近的選項。這個模式探測高度等于或者接近于 0的FieldModel_measured.xml區(qū)域的陸標(biāo)，并且為其運用平面模式。另外，此平面外的重設(shè)計點采用最靠近模式處理。一般，Closest模式可以得到最好的結(jié)果尤其是所有的點不在同一個平面時。計算攝像機位置和方向〃 獲取數(shù)據(jù)攝像機對準(zhǔn)一個陸標(biāo)，鏡頭推至最近，用取景器中心的十字線對準(zhǔn)參考點。如果必要，鎖定pan-tilt-brakeso點擊trackingSet窗口的相應(yīng)陸標(biāo)的Set。對每一個陸標(biāo)重復(fù)這個過程。圖10-4TrackingSet窗口，獲取陸標(biāo)對于pan,tilt必須要有4個測量值，對于測量一個平面，推薦7至10個測量值。瞄準(zhǔn)陸標(biāo)的次序不重要。在每次測量之后點擊trackingSet窗口的相應(yīng)陸標(biāo)的Set。仔細(xì)瞄準(zhǔn)陸標(biāo)。每個錯誤都會降低測量的精度。如果錯誤地點擊了Set選項，則Reset按鈕會刪除當(dāng)前平面和傾斜方的測量結(jié)果。Set選項可以重復(fù)用在新的測量中。如果要添加更多的點，并且要掌握它們的相關(guān)信息，點擊Add按鈕，并手動輸入其相關(guān)信息。Edit按鈕可以用來編輯現(xiàn)有的點和標(biāo)志。Resetall選項可以為當(dāng)前陸標(biāo)重新設(shè)置所有的測量值。Clearall選項可以刪除所有信息。陸標(biāo)相應(yīng)信息的右側(cè)的check框決定了某個點是否可以被應(yīng)用。當(dāng)運行最終的不帶特殊陸標(biāo)的計算，可以測試此陸標(biāo)和/或此測量數(shù)據(jù)是否適合?？梢杂嬎愦岁憳?biāo)的重設(shè)計點。過程在所有的測量方法都已經(jīng)完成之后，點擊Calculate來計算位置和重設(shè)計點的相關(guān)信息的結(jié)果（參見下圖）。

圖10-5TrackingSet窗口，完整的計算定位的結(jié)果會立即顯示在TSPositioning應(yīng)用中。然而，重設(shè)計的結(jié)果不會顯示。運用定位結(jié)果，執(zhí)行以下操作1.點擊1.點擊Save顯示保存對話框。輸入一個適當(dāng)?shù)奈募?，?blk(^blocking)結(jié)束。如果有多個測量值，推薦添加文件名的更多信息，例如日期，位置等。點擊withmeasurement檢查保存的完整數(shù)據(jù)。

圖10-6保存文件對話框，F(xiàn)ieldModel_Reprojected.blk點擊SaveSetting按鈕保存所有攝像機的信息到TrackinSet.cfg文件。設(shè)置縮放和聚焦范圍在測試測量結(jié)果之前，確保縮放和聚焦的范圍設(shè)定的適合。鏡頭譯碼器范圍的設(shè)置按如下步驟完成：設(shè)置放大和聚焦范圍1.在TSPositioningGUI上顯示范圍選項卡:點擊UpdateRanges檢驗欄。按ResetRanges按鈕。最大范圍地推拉鏡頭；調(diào)整聚焦范圍從最小至最大。按Save按鈕來保存鏡頭范圍值。范圍值被保存在TranckingSetRanges_<hostname>.cfg文件中。不需要檢查UpdateRanges檢驗欄；每次啟動TrackingSet時范圍會自動地裝載。倜整在攝像機位置和方位確定以后，還有幾項數(shù)據(jù)需要調(diào)整。這些調(diào)整都在TSPositioningGUI中的Adjustment選項卡中完成。通常按照以下的次序：CCD中心調(diào)整焦點刻度像素外觀比可以利用TrackingSetGUI中的Adjustment選項卡來做必要的調(diào)整：圖10-7TrackingSet窗口，Adjustment選項卡虛擬和真實元素的關(guān)系對所有的調(diào)整都需要明確虛擬和真實元素間的關(guān)系；要做到這點要執(zhí)行以下操作:?運行3Designer。?建立一個場景，使用有跟蹤的攝像機和虛擬物體，虛擬物體放置在已經(jīng)測量的相應(yīng)的參考點上。激活內(nèi)部混合器，并用合成的輸出來察看固定圖形和真實攝像機信號之間的位移。CCD中心調(diào)整"使CCD居中：鎖定平面和傾斜。多次做鏡頭的縮放。在鏡頭縮放過程中，逐漸地改變CCD的X和Y偏移量的值，直到在縮放動作中，虛擬的對象相對于真實的攝像機不再有位移。調(diào)整焦點大小鏡頭放大，直到虛擬對象的參考點和對象的中心在照相機視圖的中心。鎖定攝像機平搖方向，只移動俯仰方向。在俯仰過程中，改變焦點范圍，直到在做俯仰時虛擬對象沒有位移。對不同的縮放值重復(fù)1-3步。如果發(fā)現(xiàn)有不同的縮放值，說明這個鏡頭文件是不準(zhǔn)確的調(diào)整像素比鏡頭放大，直到虛擬對象的參考點和對象的中心在攝像機視圖的中心。鎖定攝像機俯仰方向，只移動平搖方向。當(dāng)在平搖時，改變像素比的值，直到在平搖運動中，虛擬對象不再移動。利用Adjusting選項卡來調(diào)整攝像機和鏡頭的參數(shù)，并測試測量值的精度。調(diào)整軸偏移量由于傳