umu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Photogrammetric methods for calculating the dimensions of cuboids from images
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Physics.
2015 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Fotogrammetriska metoder för beräkning av dimensionerna på rätblock från bilder (Swedish)
Abstract [en]

There are situations where you would like to know the size of an object but do not have a ruler nearby. However, it is likely that you are carrying a smartphone that has an integrated digital camera, so imagine if you could snap a photo of the object to get a size estimation. Different methods for finding the dimensions of a cuboid from a photography are evaluated in this project. A simple Android application implementing these methods has also been created.

To be able to perform measurements of objects in images we need to know how the scene is reproduced by the camera. This depends on the traits of the camera, called the intrinsic parameters. These parameters are unknown unless a camera calibration is performed, which is a non-trivial task. Because of this eight smartphone cameras, of different models, were calibrated in search of similarities that could give ground for generalisations.

To be able to determine the size of the cuboid the scale needs to be known, which is why a reference object is used. In this project a credit card is used as reference, which is placed on top of the cuboid. The four corners of the reference as well as four corners of the cuboid are used to determine the dimensions of the cuboid. Two methods, one dependent and one independent of the intrinsic parameters, are used to find the width and length, i.e. the sizes of the two dimensions that share a plane with the reference. These results are then used in another two methods to find the height of the cuboid. Errors were purposely introduced to the corners to investigate the performance of the different methods.

The results show that the different methods perform very well and are all equally suitable for this type of problem. They also show that having correct reference corners is more important than having correct object corners as the results were highly dependent on the accuracy of the reference corners. Another conclusion is that the camera calibration is not necessary because different approximations of the intrinsic parameters can be used instead.

Abstract [sv]

Det finns tillfällen då man undrar över storleken på ett föremål, men inte har något mätinstrument i närheten. Det är dock troligt att du har en smartphone på dig. Smartphones har oftast en integrerad digitalkamera, så tänk om du kunde ta ett foto på föremålet och få en storleksuppskattning. I det här projektet har olika metoder för att beräkna dimensionerna på ett rätblock utvärderats. En enkel Android-applikation som implementerar dessa metoder har också skapats.

För att kunna göra mätningar på föremål i bilder måste vi veta hur vyn återskapas av kameran. Detta beror på kamerans egenskaper vilka kallas kameraparametrarna. Dessa parametrar kan man få fram genom att göra en kamerakalibrering, vilket inte är en trivial uppgift. Därför har åtta smartphonekameror, från olika tillverkare, kalibrerats för att se om det finns likheter mellan kamerorna som kan befoga vissa generaliseringar.

För att kunna räkna ut storleken på rätblocket måste skalan vara känd och därför används ett referensobjekt. I detta projekt har ett kreditkort använts som referensobjekt. Referensen placeras ovanpå rätblocket och sedan används fyra av referensens hörn samt fyra av rätblockets hörn i beräkningarna. Två metoder, en beroende och en oberoende av kameraparametrarna, har använts för att beräkna längden och bredden, alltså längden på de två sidor som ligger i samma plan som referensobjektet. Detta resultat används sedan i ytterligare två olika metoder för att beräkna höjden på rätblocket. För att undersöka hur de olika metoderna klarade av fel manipulerades hörnen.

Resultaten visar att de olika metoderna fungerar bra och är alla lika lämpliga för att lösa den här uppgiften. De visar också på att det är viktigare att referensobjektets hörn är korrekta än rätblockets hörn eftersom referensobjektets hörn hade större inverkan på resultaten. En slutsats som också kan dras är att kameraparametrarna kan approximeras och att kamerakalibrering därför inte nödvändigtvis behöver utföras.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 46 p.
National Category
Computational Mathematics Computer Vision and Robotics (Autonomous Systems)
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-105159OAI: oai:DiVA.org:umu-105159DiVA: diva2:823679
External cooperation
Bontouch AB
Subject / course
Examensarbete i teknisk fysik
Educational program
Master of Science Programme in Engineering Physics
Presentation
2015-06-12, Universitetsklubben, Aula Nordica-huset (Umeå Universitet), Umeå, 11:00 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-06-23 Created: 2015-06-18 Last updated: 2015-06-23Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(7324 kB)341 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 7324 kBChecksum SHA-512
38e332b6e0fae79a7893c22e0505804078aa0fc0d87e0ea21107fa92f6851123693984f581d015a86d05613d25372534947bc8dd7a867c006c876311a0a701e8
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Lennartsson, Louise
By organisation
Department of Physics
Computational MathematicsComputer Vision and Robotics (Autonomous Systems)

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 341 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 212 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf