Marker Tracking

Neben der Auswertung von Bildern und dem Erkennen von Bestimmten Mustern, wie Farben oder Gesichtern kann ein Computer Vision Algorithmus auch so programmiert werden, dass er ein Bild auf das Vorhandensein eines bestimmten, einfachen, grafischen Markers untersucht. In diesem Fall spricht man auch von Marker Tracking. Marker Tracking existiert in unterschiedlichen Varianten. Die für uns am besten zu verwendenden sind das Tracking von sog. Fiducials und den sehr weit verbreiteten QR-Markern.

QR-Codes

Folgende Beispiele benutzen die diewald_barcode library um QR-Codes zu generieren und zu lesen.

import diewald_bardcode.*;
import diewald_bardcode.CONSTANTS.*;
 
int size = 500;
String content = "http://iad.zhdk.ch";
 
void setup() {
  size(500, 500);
 
  EncodingResult result = Barcode.encode(content, ENCODE.QR_CODE, size,
    size, CHARACTER_SET.DEFAULT, ERROR_CORRECTION.DEFAULT);
    
  if(result.encodingFailed()) {
    println( result.getEncodingException() );
  } else {
    result.setBgColor(255, 255, 255, 255);
    result.setCodeColor(0, 0, 0, 255);
   
    PImage barcode = result.asImage(this);
    if (barcode != null) {
      image(barcode, 0, 0);
      barcode.save("qrcode.jpg");
    }
  }
}
 
void draw() {}

import diewald_bardcode.*;
import diewald_bardcode.CONSTANTS.*;
import processing.video.*;

Capture video;

void setup() {
  size(640, 480);
  video = new Capture(this, 640, 480, 30);
  video.start();
}

void draw() {
  if (video.available()) {
    background(0);
    
    video.read();
    image(video, 0, 0);

    // DecodingResult result = Barcode.decodeMulti(video, CHARACTER_SET.DEFAULT, true, DECODE.values());
    DecodingResult result = Barcode.decode(video, CHARACTER_SET.DEFAULT, true, DECODE.QR_CODE);
    // DecodingResult result = Barcode.decode(video, CHARACTER_SET.DEFAULT, true, DECODE.CODE_128);

    if (!result.decodingFailed()) {
      PVector center = getCenter(result);
      float rotation = getRotation(result);

      pushMatrix();
      translate(center.x, center.y);
      rotate(rotation);
      stroke(0);
      strokeWeight(2);
      ellipse(0, 0, 50, 50);
      line(0, 0, -25, 0);
      popMatrix();

      println(degrees(rotation));
    }
  }
}

PVector getCenter(DecodingResult result) {
  PVector returnVector = new PVector(0, 0);

  for (int i = 0; i < result.getCorners ().length; i++) {
    returnVector.x += result.getCorners()[i].x;
    returnVector.y += result.getCorners()[i].y;
  }

  returnVector.x /= result.getCorners().length;
  returnVector.y /= result.getCorners().length;

  return returnVector;
}

float getRotation(DecodingResult result) {
  PVector p1 = new PVector(result.getCorners()[0].x, result.getCorners()[0].y);
  PVector p2 = new PVector(result.getCorners()[1].x, result.getCorners()[1].y);
  PVector p3 = p2.sub(p1);

  return p3.heading()+PI/2;
}

Fiducials

Mehr Infos zum lesen von Fiducials findest du hier.