KKO_2024
Welcome to interactive presentation, created with Publuu. Enjoy the reading!
XXXII Krajowa Konferencja Oświetleniowa i 4. Forum Technologii Oświetleniowych
Zanieczyszczenie światłem, oświetlenie dynamiczne
9
Bezmarkerowy system dynamicznego oświetlenia
ruchomych postaci przy użyciu metod Deep Learning
Magdalena Sobaszek, Sebastian Słomiński
Politechnika Warszawska
Słowa kluczowe: dynamiczne oświetlenie, identyfikacja postaci, bezmarkerowe śledzenie, sieci neuronowe
Techniki dynamicznego mapowania projekcji
można podzielić na dwie główne grupy: systemy
markerowe lub bezmarkerowe. Wadą systemów
opartych na markerach jest konieczność użycia
specjalnych
znaczników
lub
ubrań,
które
są podstawą do wykrywania i śledzenia obiektu
w czasie rzeczywistym. Mapowanie bezmarke-
rowe jest znacznie bardziej skomplikowane w
realizacji z powodu konieczności klasyfikacji
obiektów i określenia ich pozycji w scenie jedynie
na podstawie obrazów uzyskiwanych z urządzeń
rejestrujących. Dlatego też, na rynku komercyj-
nym przeważają stosunkowo proste systemy
markerowe,
funkcjonujące
ze
wszystkimi
ograniczeniami tej techniki. Celem niniejszych
badań jest realizacja dynamicznego oświetlania
i mapowania ruchomych postaci w czasie
rzeczywistym, zlokalizowanych i zidentyfikowa-
nych w sposób bezmarkerowy, z wykorzystaniem
metod Deep Learning (DL).
Metoda Przeprowadzenie badań dotyczących
skuteczności
i
dokładności
dynamicznego
mapowania
ruchomych
postaci
wykonano
dla systemu, który składa się z jednej lub wielu
kamer, jednostki obliczeniowej oraz urządzeń
oświetleniowych jak projektory czy ruchome
głowy. Wymiary systemu oraz dane techniczne
urządzeń zostały dostosowane do typowych
rozmiarów sceny, wynoszących 8 m szerokości,
4 m wysokości oraz 8 m głębokości.
Wykonany bezmarkerowy system opiera się
na analizie i przetwarzaniu danych pochodzących
z
kamer
rejestrujących
scenę
w
czasie
rzeczywistym. W celu uzyskania precyzyjnej
detekcji i śledzenia postaci zaimplementowano
algorytmy DL m.in. OpenPose, OpenPifPaf,
Mediapipe. Wykonano m.in. analizę skuteczności
oraz precyzji detekcji dla wybranych algorytmów
DL
w
funkcji
rozdzielczości
oraz
różnych
warunków środowiskowych. Ponadto przeprowa-
dzono analizę poziomu opóźnień w kontekście
dopasowania wyświetlanych treści do aktualnej
pozycji postaci.
Wyniki Implementacja metod DL zapewnia
niemal 100% skuteczność śledzenia postaci
na scenie przy jednoczesnym uzyskaniu wysokiej
precyzji oszacowania punktów szkieletowych.
Uzyskany poziom opóźnień (poniżej 40 ms)
umożliwia realizację dynamicznego oświetlenia
ruchomych
postaci w
czasie rzeczywistym.
Ponadto, implementacja autorskich algorytmów
kompensujących
opóźnienie
przełożyła
się
na redukcję błędu niedopasowania wyświetlanych
treści z 18.38 cm do poniżej 1 cm, dla odległości
projekcji wynoszącej 4 m (Rys. 1).
Rys. 1. Analiza błędu niedopasowania wynikającego z czasu
przetwarzania danych dla trzech szybkości ruchu postaci
dla systemu z i bez kompensacji opóźnienia
Wnioski
Zastosowanie metod DL w bezmar-
kerowych systemach dynamicznego oświetlenia
gwarantuje precyzyjne śledzenie i oświetlenie
postaci na scenie. Wprowadzenie dodatkowych
algorytmów kompensujących opóźnienia zwiększa
dokładność i efektywność systemu w zastosowa-
niach scenicznych.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18