回転するオブジェクトの拡張現実: Wolfram言語 11の新機能

回転するオブジェクトの拡張現実

ImageDisplacementsは，ビデオシーケンス内のオプティカルフロー場をリアルタイムで捉える．回転を通して，組込みカメラ前方の回転する針の動きを検知することができる．したがって，拡張現実の例における仮想時計の時間を進めたり戻したりすることができる．

ベクトル場の回転は，回転の固有量を決定する．

In[1]:=

listCurl =
  flow  \[Function] 
   ListConvolve[{{0.5`, 0, -0.5`}}, 
     flow[[All, All, 2]], {{1, 2}, {1, 2}}, "Fixed"] - 
    ListConvolve[{{-0.5`}, {0.`}, {0.5`}}, 
     flow[[All, All, 1]], {{1, 2}, {1, 2}}, "Fixed"];

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In[2]:=

(* Convert the incoming video frames to gray scale and swap left and \
right to mimic a mirror image. *)
preProcessFrame =
  img \[Function] 
   ImageReflect[ColorConvert[img, "Grayscale"], Left -> Right];

この拡張現実の例に使われるコードは全体でも1ページ未満である．

In[3]:=

DynamicModule[
 {frames, flow, curl, mask, time = 0, W = 320, H = 240, w = 240, 
  h = 160, r = 64},
 (* specify a sensitive image region *)
 mask = ImageCompose[
   ConstantImage[0, {W, H}],
   ImageAdjust[Image[GaussianMatrix[r/2]]],
   {w, h}
   ];
 (* initialize the optical flow acquisition *)
 
 frames = Table[preProcessFrame@CurrentImage[], {2}];
 flow = First@ImageDisplacements[frames];
 Graphics[
  {Inset[
    (* read and display camera image, determine the curl *)
    
    Dynamic[
     frames[[1]] = frames[[2]];
     frames[[2]] = preProcessFrame@CurrentImage[];
     flow = First@ImageDisplacements[frames, 0.7 flow];
     curl = Image@listCurl@flow;
     time -= 2 ImageMeasurements[curl, "Mean", Masking -> mask];
     frames[[2]]
     ],
    {0, 0}, {0, 0}, {W, H}
    ],
   Inset[
    (* display clock *)
    Dynamic[
     ClockGauge[
      DatePlus[Date[], {Round[5 time, 5], "Minute"}],
      GaugeStyle -> RGBColor[1, 0.75, 0],
      LabelStyle -> White,
      GaugeFaceStyle -> Opacity[0.1]
      ],
     UpdateInterval -> 1
     ],
    {w, h}, {0, 0}, {2 r, 2 r}
    ]
   },
  PlotRange -> {{0, W}, {0, H}},
  ImageSize -> {W, H}
  ]
 ]