Vízügyi Közlemények, 2021 (103. évfolyam)
2021 / 2. szám - Keve Gábor: Folyami jégfedettség mérése webkamerával
106 Keve Gábor: Folyami jégfedettség mérése webkamerával eredmények elérése érdekében. Ez az utóbbi eljárás azért is volt sokkal kedvezőbb az általam is megoldottnál, mert a webkamerák hordó- vagy párna-torzításának kj és k2 tényezőjét is szolgáltatta. Ahogyan a sinus és cosinus függvényekből megfelelő Fourier együtthatókkal lépcsős vagy fűrészfogas függvények is előállithatók, ekképpen a radiális torzításnál a kört jelentő négyzetes, valamint a negyedfokú páros sugárérték hatványok segítségével halszem optikából a teleobjektívig előforduló hordó- és párna-orzítások is numerikusán figyelembe vehetők. Az eljárás során a kameránként kiszámított transzformációs mátrixok, vektorok és együtthatók a következők: oc Y u0 fii *12 *13 h A = 0 ß v0 ; R = *21 *22 *23 ; t = *■2 .0 0 1. .*"31 **32 *33.-*3-; ki és k2 (14.) ahol: A - a kamera egyedi hibáit is számításba vevő mátrix R- rotációs mátrix, mely a térbeli forgatásokat végzi, el, hogy a kép síkba kerüljön t - transzlációs vektor, mely a sík képet a megfelelő koordináta helyzetbe igazítja k] és k2 - a webkamera képének hordósságát/pámásságát leíró paraméterek 3.3. A transzformációs mátrixok igazolása Ahhoz, hogy a későbbiekben megbízhatóan alapozhassunk a tervezett képfeldolgozási eljárás eredményeire, mindenképpen szükséges a transzformációs eljárás ellenőrzése. Első lépésben egy tetszőleges síklapos fényképen feltüntettem a képről lemért [u,v] pixelkoordinátában adott sarokpontokat. Ezt követően a sarokpontok valós koordinátáiból az immár ismert transzformációs paraméterekkel kiszámítottam ugyanezen pontok elhelyezkedését. A vizsgálatot hordó-torzítás nélküli számítással és annak figyelembevételével is elvégeztem, utóbbi mindig sokkal jobbnak bizonyult (3. ábra). Az ábrán fekete kis körökkel jelöltem a kalibrációs négyzetek sarkainak lemért koordinátáit illetve nagyobb piros körökkel a számított helyzetüket. Az egyezés szabad szemmel láthatóan szinte tökéletes. A képnek csaknem a közepén egy nagyobb kör jelzi a kamera képen értelmezett origóját (u0, v0). A képen az is megfigyelhető, amint a síklapot vízszintes helyzetbe hozó, egymásra merőleges lécek alátámasztják azt. A második ellenőrző lépés előtt bemutatom a valós koordináták és a képkoordináták átszámításának menetét. Első lépésben mátrix szorzással kiszámolom a H mátrixot és a p vektort a már korábban megkapott transzfonnációs paraméterekből:
