fiducialmarkkereihin

Fiducialmarkkerit ovat ennalta määriteltyjä, yksilöitäviä kuviomerkkejä, joita käytetään ympäristön referenssinä digitaalisessa kuvauksessa ja robotiikassa. Ne on suunniteltu havaittaviksi ja tulkittaviksi luotettavasti myös epäoptimaalisissa olosuhteissa, kuten vaihtelevassa valaistuksessa ja suurissa kuvakulmamuutoksissa. Yleensä merkki on neliö, jonka sisällä on binäärinen kuvio ja jonka ympärillä on tiukka reuna, mikä helpottaa merkin tunnistusta ja kulmapisteiden oikean suuntaamisen laskemista.

Havainnointi ja posedelmä: Kun kameraan osuva fiducialmerkki havaitaan, ohjelmisto tunnistaa merkin ID:n ja laskee sen kulmat sekä tallentaa merkin todellisen koon perusteella sen 3D-koordinaatit kuvakontekstissa. Näin voidaan laskea merkin ja kameran välinen asento sekä suunta (6D- pose). Tämä tieto on hyödylläinen esimerkiksi kamerakalibroinnissa, 3D-rekonstruktiossa sekä paikannuksessa reaaliaikaisissa sovelluksissa.

Yleisimmät järjestelmät ja työkalut: Laajasti käytettyjä fiducialmarkkereita ovat ArUco-merkistö (OpenCV:n Contrib-osio) sekä AprilTag -merkistöt. ChArUco yhdistää ArUco-merkit ja kalibrointimallin, tarjoten tarkkaa pose-informaatiota. Merkit voidaan käyttää yksittäin tai yhdessä useissa merkeissä laajemmissa ympäristöissä.

Käyttökohteet ja rajoitteet: Fiducialmarkkereita käytetään robotiikassa, dronien ja autojen paikannuksessa, lisätyssä todellisuudessa sekä kamerakalibroinnissa. Eduiksi katsotaan nopea tunnistus, kohtuullinen laskentakustannus ja hyvä tarkkuus. Rajoitteina ovat valaistusvaihtelut, merkkien koon sekä etäisyyden vaikutus havaittavuuteen sekä occludoinnin ja kulmissa ilmenevän vääristymän herkkyys.