STEREO CAMERA : DEPTH Tujuan

WORKSHOP 11 STEREO CAMERA : DEPTH Tujuan 1. Mahasiswa dapat memahami konsep depth menggunakan Stereo Camera 2. Mahasiswa dapat mengaplikasikan konsep depth menggunakan Stereo Camera Dasar Teori DISPARITY Stereo kamera adalah sebuah device yang terdiri dari dua kamera, yaitu kamera kiri dan kanan. Sedangkan Disparity didasarkan dari perbedaan lokasi benda 3D yang sama, berdasarkan dua sudut pandang, sisi kiri dan kanan kamera. Jarak lokasi antara sudut pandang kiri dan kanan, di titik yang sama, dinamakan Disparity. Gambar 1 menjelaskan mengenai ilustrasi Disparity. Gambar 1. Berbagai Aplikasi Penggunan Kalibrasi Kamera Berdasarkan Gambar 1, ‘left image’ didapatkan dari hasil pengambilan gambar pada sisi kiri kamera sedangkan ‘right image’ dari sisi kanan kamera. 98 Gambar 2. Proyeksi Perspektif Gambar 2 mendiskripsikan bagaimana sebuah lensa memproyeksikan objek 3D. Berdasarkan Gambar 2, didapatkan perbandingan segitiga yang merupakan hasil proyeksi melalui lensa kamera tunggal, Sedangkan Gambar 3 merupakan proyeksi menggunakan dua kamera, Gambar 3. Proyeksi Menggunakan 2 Kamera 99 Gambar 3 mengilustrasikan proyeksi di dua kamera. Dengan baseline adalah jarak antara kamera kanan dan kiri. Dengan menggunakan prinsip perbandingan segitiga seperti pada kasus single camera, didapatkan sebagai berikut, z/f = x/xl = (x-b)/xr z/f = (x – x + b)/(xl – xr) z/f = b/(xl – xr) z/f = b/(disparity) z = b*f/(disparity) z=D Dengan, z = depth f = focal length  camera calibration xl – xr = Disparity b = base line INTERPOLASI LINIER Gambar 4. Ilustrasi Interpolasi Linier Interpolasi linier adalah metode curve fitting menggunakan interpolasi linier, untuk membentuk data baru (titik biru pada Gambar 4) diantara data yang (dua titik merah pada Gambar 4) diketahui. 100 Jika diketahui dua titik terluar (𝑥 , 𝑦 ) dan (𝑥 , 𝑦 ), linear interpolant posisinya segaris diantara dua titik tersebut jika ditarik garis lurus (x, y). Sehingga untuk nilai x diantara (𝑥 , 𝑥 ), nilai y sepanjang garis lurus tersebut adalah, Nilai y dari persamaan di atas, dengan nilai x sembarang (antara 𝑥 dan 𝑥 ) adalah, Pada aplikasinya, konversi Disparity ke jarak Antara objek dan kamera, digunakan pula metode interpolasi. Diketahui data Disparity dan depth (D) sebagai berikut, Dapat dianalisa bahwa data antara Disparity dengan depth map (D) linier. Maka jarak yang sebenarnya didaptkan dengan metode interpolasi linier sebagai berikut, 𝐷 = _ ( Misalkan D = 347.4265, maka didapatkan, 101 _ _ ∗( _ ) _ ) + min _𝐷 Peralatan dan Bahan 1. Visual Studio (2013 recommended) 2. Library OpenCV 3.1.xx Percobaan (1) Siapkan objek bola tenis meja sebagai objek dan cari titik tengah nya (dalam piksel) untuk mengetahui Disparity nya, 1. Atur jarak kamera terhadap Objek sebesar 60 cm, 70 cm, …, 150 cm dan cari depth map nya dari masing – masing jarak tersebut. D = b*f/(disparity) 2. Hitunglah D_real, 𝐷 = _ ( _ _ ∗( _ ) _ ) 3. Rangkumlah step 1 dan 2 berdasarkan table berikut, No Disparity (pixel) D = b.f/(disparitty) + min _𝐷 Jarak_ref D_real (cm) (cm) 1 … Step 1 60 Step 2 2 … … 70 … 3 … … 80 … … … … … … … … … 150 … Error abs(Jarak_ref – D_real) 4. Buatlah grafik antara D_real dan Jarak_ref 5. Hitunglah nilai D_real beserta errornya untuk jarak : 65cm, 75cm, 85cm, 105cm,145cm, 160cm, 170cm, 180cm, 190cm, 200cm 6. Buatlah grafik antara D_real dan Jarak_ref pada step 5. 102