Automatische aanmaak van compositiebeelden

Transcriptie

1 Automatische aanmaak van compositiebeelden Gebruikershandleiding argusmergetool Stefan Aarninkhof mei 2000

2 Inhoud 1 Inleiding Achtergrond concept Gebruik van de applicatie Overzicht uitvoer Gebruik resultaten... 4 WL delft hydraulics i

3 1 Inleiding In het kader van het project Automatische verwerking en analyse Argus videobeelden (opdrachtbon nr ) heeft WL Delft Hydraulics gewerkt aan de verdergaande ontwikkeling c.q. operationalisering van een aantal methodieken ten behoeve van de nabewerking en analyse van Argus videobeelden. De resultaten hiervan worden opgeleverd in de vorm van een drietal Matlab applicaties, welke respectievelijk bedoeld zijn voor het automatisch vaststellen van geometrie oplossingen (autogeom), het automatisch aanmaken van compositiebeelden (argusmergetool, AMT ) en het automatisch genereren van stapelbeelden (argusstacktool, AST ). De applicaties gaan voort op eerder werk, dat in 1999 is uitgevoerd in het kader van het project Operationalisering Argus kustmonitoring techniek. Deze notitie geeft een beknopte toelichting op het gebruik van de applicatie argusmergetool (AMT). 2 Achtergrond concept De applicatie AMT is bedoeld voor de automatische aanmaak van zgn. compositiebeelden (zie bv. Aarninkhof, 1999). Compositiebeelden worden verkregen door de individuele beelden van een aantal camera s te ontschranken en vervolgens samen te voegen. Op die manier wordt een bovenaanzicht van de kustnabije zone verkregen, dat een goede indruk geeft van de toestand van de morfologie. Via een animatie van dit soort compositiebeelden wordt een idee verkregen van de morfologische veranderingen in het kustsysteem. Een tweetal aspecten verdient nadere aandacht: Single Merge vs. Bulk Mode In principe is de routine ontworpen voor gebruik in de zgn. Bulk Merge mode. In deze mode dient de gebruiker een begin- en einddatum op te geven, alsmede de GMT uren waarin hij geïnteresseerd is. Vervolgens maakt AMT voor elke dag gedurende de periode van interesse voor elk gespecificeerd GMT uur een compositiebeeld. Resultaten worden weggeschreven naar file en niet weergegeven op het scherm. Daarnaast is het mogelijk om AMT te gebruiken voor een zgn. Single Merge. In deze mode wordt slechts één compositiebeeld aangemaakt, voor een opgegeven datum en GMT tijd. Het resultaat wordt getoond op het scherm, en kan desgewenst weggeschreven worden naar schijf. De derde mode, het inlezen van een lijst van dagen/uren waarvoor een compositiebeeld gemaakt moet worden, is nog niet operationeel. Color balancing In geval van stations met meerdere camera s is het doorgaans zo dat de beelden van de afzonderlijke camera s verschillend belicht zijn. Dit leidt tot scherpe overgangen in de compositiebeelden. In AMT is een routine ingebouwd om de kleurinformatie van verschillende camera s (gemiddelde en spreiding per kleurenband) te balanceren. Deze WL delft hydraulics 1

4 techniek is ontworpen door Jack Puleo (Naval Research Lab, USA) en maakt gebruik van een zestal empirische, site-afhankelijke kleurparameters. Hoewel de methodiek operationeel is zijn de optimale parameter settings voor de drie Nederlandse sites nog niet vastgesteld. Om die reden is het dan ook mogelijk de optie Color Balancing uit te zetten. 3 Gebruik van de applicatie Na installatie (zie de notitie installargustools.doc door Stefan Aarninkhof) wordt de applicatie gestart door op de Matlab prompt het commando AMT te geven. Er verschijnt een zgn. GUI ( Graphical User Interface ) met de naam argusmergetool 1.0. Vervolgens wordt de gebruiker in de algemene sectie linksboven uitgenodigd de volgende invoerparameters te specificeren: De naam van de site (button Select Site, bv. egmond, nordzee1 of jvspeijk ) De camera s die moeten bijdragen aan het compositiebeeld (default all ) Het type beeld. Dit betreft een keuze van het soort Argus beeld ( timex, var, snap of daytimex ) dat gebruikt gaat worden voor compositiebeelden en de uitvoer in kleur of zwartwit ( color of BW ). De z-coordinaat ( rect. level ) van het horizontale referentievlak waarop de beelden geprojecteerd worden. Idealiter wordt deze gelijk gesteld aan de gemeten waterstand. Vooralsnog is het echter slechts mogelijk deze handmatig in te voeren en is hij constant gedurende een run van AMT. De gewenste compositiebeelden ( merge type ). Hier wordt aangegeven of de gebruiker een panorama beeld wil ( Pan ), of een bovenaanzicht ( Plan ), of beide. In de sectie rechtsbovenin worden het gebied van interesse en de parameters voor de eventuele kleurcorrectie van verschillende camera s nader gespecificeerd. Na selectie van een site worden de velden van deze sectie gevuld met default waarden. Deze mogen uiteraard gewijzigd worden. De betekenis van de verschillende velden luidt: Parameters Plan view area : definitie van de afmetingen van het gebied van interesse voor het bovenaanzicht. Vereist specificatie van een x min, x max, y min en y max en de bijbehorende resoluties dx en dy in beide richtingen (x en y volgens het reguliere Argus assenstelsel, met x kustdwars en positief zeewaarts, en y loodrecht daarop). Met de button Use default worden deze parameters teruggezet naar default. Parameters Pan view area : definitie van de afmetingen van het bereik (of zichtveld) voor het panoramabeeld. Vereist specificatie van een θ min, θ max, α min en α max en de bijbehorende resoluties dθ en dα. Hierbij is het bereik van het panoramabeeld gedefinieerd voor een azimuth van θ min tot θ max en een tilt van α min tot α max (t.o.v. de horizon). Met de button Use default worden deze parameters teruggezet naar default. Parameters Color Scaling : definitie van de het resp. het minimum en gemiddelde per kleurenband (Rood/Groen/Blauw) ten behoeve van het balanceren van de kleuren van de verschillende camera s die bijdragen aan het compositiebeeld. Met de button Use default worden de waarden teruggezet naar default. In geval van no balancing wordt geen kleurcorrectie toegepast. WL delft hydraulics 2

5 Tenslotte dient de gebruiker in de laatste sectie aan te geven in welk tijdstip of welke periode hij interesse heeft, en in welke vorm hij de uitvoer wenst. De vereiste invoer hangt af van het type toepassing: Single Merge of Bulk Merge (zie Sectie 2). In geval van de Single Merge kan de gebruiker volstaan met De startdatum, te definiëren via het jaar (4 character string, bv ), de maand (2 character string, bv. 05 ) en de dag (2 character string, bv. 31 ). Het GMT uur van interesse. AMT staat slechts toe om één uur aan te geven. Als gesteld wordt het resultaat getoond in een tweede venster op het scherm. Het is mogelijk de resultaten te printen naar file (bv. in jpg of eps formaat) of rechtstreeks naar een printer (beide met optie Print ) of om de resultaten te bewaren in binaire vorm, als Matlab file (optie Save ). In dat laatste geval worden één of meerdere compositiebeelden bewaard en een tweetal vectoren x en y die fungeren als assen bij het bovenaanzicht (mits aangemaakt). In geval de Bulk Merge mode dient een aantal additionele zaken gespecificeerd te worden: De einddatum, te definiëren via het jaar (4 character string, bv ), de maand (2 character string, bv. 06 ) en de dag (2 character string, bv. 15 ). Eventuele extra GMT uren van interesse. AMT zal voor elk van deze uren op elke dag gedurende de periode van de startdatum tot de einddatum de gewenste compositiebeelden aanmaken. Het formaat van de bulk uitvoer naar schijf. In geval van jpg zijn dit jpg plaatjes, in geval van mat zijn dit binaire Matlab files met daarin één of meerdere compositiebeelden en een tweetal vectoren x en y die fungeren als assen bij het bovenaanzicht (mits aangemaakt). Het al dan niet aanbrengen van gestippelde gridlijnen en een kopregel in de compositiebeelden. Gebruik hiervoor de button ticks. De directory waarin de bulk uitvoer wordt weggeschreven. Per default is dit de directory ~/argustools/argusmergetool/outputdir. Het speciferen van een andere directory is mogelijk door via de button Directory een file te selecteren in de gewenste directory. De resultaten zijn slechts terug te vinden in de hierboven aangegeven uitvoerdirectory en worden om rekentijd te beperken niet op het scherm getoond. 4 Overzicht uitvoer Het type uitvoer dat wordt gegenereerd door AMT is reeds aan de orde geweest in de beschrijving hierboven van het gebruik van de applicatie. In deze sectie wordt volstaan met een verwijzing naar voorbeelden van uitvoer in de Appendices A ( Single Merge ) en B ( Bulk Merge ). WL delft hydraulics 3

6 5 Gebruik resultaten Het model kan gebruikt voor de grootschalige aanmaak van bovenaanzichten, welke vervolgens kunnen worden toegevoegd aan de bestaande archieven van Argus beelden. Tevens speelt de applicatie een rol binnen het project evaluatie van de strand- en vooroeversuppletie te Egmond, welke bij wijze van afstudeerwerk wordt uitgevoerd door Mark Caljouw (onder opdrachtbon nr ). Referenties Aarninkhof, S.G.J. (1999). Aargus en Kustbeheer. WL Delft Hydraulics rapport Z2720 WL delft hydraulics 4

7 Appendix A. Compositiebeelden station Jan van Speijk. AMT uitvoer Single Merge x (m) Panoramic view merged image of site jvspeijk dd. 31 May 1999 GMT 11 hr. Plan view merged image of site jvspeijk dd. 31 May 1999 GMT 11 hr y (m) WL Delft Hydraulics 1500 WL delft hydraulics 5

8 Appendix B. Compositiebeelden station Jan van Speijk. AMT uitvoer Bulk Merge WL delft hydraulics 6