Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Automatic projector warping using a multiple view camera approach
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mathematics (Dept.), Optimization and Systems Theory.
2016 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Automatisk projektorwarping med hjälp av flera kameravyer (Swedish)
Abstract [en]

The main objective of this master thesis was to construct an automatic method for calibrating a projector to display images on a curved screen without the images looking deformed from a certain intended viewing position. Since the method was thought to be used in a flight simulator, where the intended viewing position has an occluded view of the screen, the method needed to be able to handle these occlusions in some way, and the proposed solution was to use two cameras for the calibration; one in the intended viewing position and one with a more clear sight of the screen.This thesis adds the multi-camera functionality to an existing algorithm for projector calibration using a single camera, which was developed in 2013. This algorithm performs well in calibrating projectors with respect to views that have a clear sight of the screen but lacks the functionality to do a calibration when its single camera cannot capture all parts of the screen from its viewing position.The algorithm developed uses point transfer between camera views to supply the camera in the viewing position with enough information to make a suitable calibration even for the regions of the screen it cannot capture itself.A program has been developed, showing that it is possible to do this projector calibration for situations where up to half of the screen is occluded from the intended viewing position, with a result that is not notably worse than when using the single camera algorithm for similar situations with clear sight of the screen. It might be possible to run the algorithm with less than half the screen visible from the viewing position, but an upper limit of how much of the screen can be occluded with an accepted result has not been found.The algorithm should be usable with any pair of cameras, and any projector, and does not assume that the cameras are stereo calibrated beforehand. However in the testing done in this thesis, camera images with resolution 640x480 have been used, and the displayed projector images have had the resolution 256x192 in the calibration.

Abstract [sv]

Huvudmålet med detta examensarbete var att konstruera en metod för att automatiskt kalibrera en projektor till att projicera bilder på en kurvad skärm, på så sätt att bilderna som projiceras på skärmen inte ser deformerade ut från en viss åskådarposition. Eftersom målet var att kunna använda metoden för att kalibrera projektorerna i en flygsimulator, där den tilltänkta åskådarpositionen har en något skymd sikt över skärmen, behövde metoden hantera detta problem på något sätt, och den föreslagna lösningen var att använda två kameror för att genomföra kalibreringen; en kamera i den tilltänkta åskådarpositionen och en kamera i en annan position, med en friare sikt över skärmen.Detta arbete är en utvidgning av en sedan tidigare existerande algoritm för projektorkalibrering, som använder en ensam kamera i den tilltänkta åskådarpositionen och utvecklades 2013, genom att funktionalitet för att använda multipla kameror har lagts till. Den tidigare algoritmen, som detta arbete är en utvidgning av, presterar bra i tillämpningar då den tilltänkta åskådarpositionen har fri sikt över skärmen, men fungerar inte alls om den ensamma kameran är det minsta skymd och inte kan fånga alla delar av skärmen på film.Algoritmen som föreslås i detta arbete använder punktöverföring mellan kameravyer för att förse huvudkameran i den tilltänkta åskådarpositionen med tillräcklig information om områden som den inte kan se själv för att kunna göra en lämplig kalibrering av projektorn med avseende på hela skärmen.Ett program har utvecklats, för att visa att det är möjligt att genomföra en sådan projektorkalibrering även för situationer då upp till halva projektorskärmen är skymd från den tilltänkta åskådarpositionen, med resultat som inte är märkbart sämre än vad som uppnås då åskådarpositionen har fri sikt över skärmen och således kan använda algoritmen för en ensam kamera för en i övrigt identisk uppställning. Det kan mycket väl vara möjligt att ha sikt över betydligt mindre än halva skärmen, men fokus har inte lagts på att hitta en övre gräns på hur stora delar av skärmen som kan vara skymd och ändå generera ett acceptabelt resultat för projektorkalibreringen.Den föreslagna algoritmen ska gå att använda med två godtyckliga kameror och vilken projektor som helst, och den utgår inte ifrån att kamerorna är stereo-kalibrerade i förhand. I testandet som har gjorts för detta examensarbete har dock kameror med upplösning 640x480, och projektorbilder med upplösning 256x192 använts.

Place, publisher, year, edition, pages
2016.
Series
TRITA-MAT-E, 2016:29
National Category
Computational Mathematics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-188775OAI: oai:DiVA.org:kth-188775DiVA: diva2:938784
External cooperation
Sjöland & Thyselius
Subject / course
Optimization and Systems Theory
Educational program
Master of Science - Applied and Computational Mathematics
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-06-17 Created: 2016-06-17 Last updated: 2016-06-17Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(6277 kB)93 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 6277 kBChecksum SHA-512
c6279176bef17572b910903f75ca9fe2dfcedd95f5e3a038c51cacc37af9565c36e4171b25143121f0468616d383d903331f76f3c2023ffaf6133695e53938a4
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Optimization and Systems Theory
Computational Mathematics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 93 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 122 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf