Uma abordagem simplificada para composição de imagens

 

Sobre o artigo

              O chroma key pode ser definido como uma técnica de processamento de imagens utilizada com o objetivo de realizar a substituição do plano de fundo de uma imagem por outra imagem ou vídeo. Essa técnica é comumente utilizada pelas mídias visuais como o cinema e a televisão. Este trabalho propõe um novo algoritmo para a utilização do chroma key com uso do fundo azul, caracterizado pela simplicidade e facilidade de implementação. Tal algoritmo não utiliza uma variável dedicada para o cálculo da transparência, o que difere das demais abordagens clássicas citadas no trabalho.

Distribuição do Artigo      

          Na seção 2 são abordados os conceitos básicos para melhor compreensão do trabalho. Inicialmente é definido o conceito de imagem em um sentido amplo, após delimita-se o estudo das imagens digitais e a sua composição (pixels). Além de imagem, são definidos o Canal Alfa, Padrão RGB e Chroma Key e uma breve apresentação da biblioteca OpenCV.

          Na seção 3 realiza-se uma pesquisa do estado da arte de métodos que fazem uso do chroma key e dos fundos azuis. Entre os autores estudados pode-se destacar Vhalos pelos vários trabalhos publicados na área, dentre eles tem-se o publicado em 1964 que realiza uma composição de imagens com a utilização de retroprojeção, posteriormente é alcançado um melhoramento da técnica. Além de Vhalos, outros autores estudados são Smith e Bin, Mishima, Chuang, Forsyth and Zisserman e Ley.

        Na seção 4 é explicado o algoritmo desenvolvido que não necessita de uma variável exclusiva para o cálculo da transparência, sendo essa uma característica que o diferencia das abordagens clássicas. No desenvolvimento utiliza-se a biblioteca OpenCV integrada a linguaguem C. A razão da utilização é a sua rápida comunicação com o hardware, consequentemente a composição é realizada em tempo real.       

          Na seção 5 são apresentados os resultados da aplicação do algoritmo em dois contextos: estático e dinâmico.

 

Conclusão

       Neste trabalho foi apresentada a evolução da técnica de Chroma Key pela pesquisa do estado do arte e a compreensão de conceitos importantes para sua melhor entendimento. Essa pesquisa é importante para permitir mostrar o diferencial do algoritmo desenvolvido em relação aqueles baseados em abordagens clássicas. O algoritmo proposto mais compreensível e simples de ser implementado.

         Foi concluído que o novo algoritmo proposto, mesmo com recurso escassos obteve resultados satisfatórios, como a não utilização de um padrão específico de azul, e sim uma variação em uma determinada faixa da cor, ressaltando que por esse motivo, as sombras formadas pelas dobras do tecido azul utilizado, não interferem substancialmente no resultado final do produto.

         O artigo está disponibilizado no link: RITA.pdf

 

Trabalhos Futuros

        Pretende-se utilizar a técnica desenvolvida em uma abordagem lúdica para tornar a aprendizagem em sala de aula mais atrativa. Elas geralmente são caracterizadas como ambientes poucos atrativos porque o profissional responsável geralmente restringe à utilizar métodos como, quadro negro e o livro didático, esquecendo de utilizar recursos tecnologicos presentes no cotidiano dos seus alunos como os computadores e os celulares. A utilização do Chroma key e as telas azuis pode ser uma solução para esse problema. Por exemplo, um professor de biologia utilizando essa técnica para projetar o sistema esquelético no corpo de um aluno, apesar do conceito lúdico estar relacionado a brincadeiras e o jogos, pode-se dizer essa nova forma utilização permite tornar uma aula mais divertida para aluno.

 

Resultados

       A técnica é aplicada em dois contextos: um utilizando como imagem de fundo imagens estáticas e outra aplicando a abordagem com fundos dinâmicos (vídeos existentes).

        Resultados obtidos e destaca os aspectos acima citados, como recursos, ambiente, imagens, entre outros. É importante ressaltar que os resultados com imagens estáticas, foram obtidos a partir de uma webcam, gerando o vídeo final em tempo real. A seguir algumas imagens dos vídeos produzidos após a transformação utilizando o algoritmo proposto: 

                        

 

 

 

             Ao contrário das imagens da abordagem com imagens estáticas, no caso do uso da abordagem com fundos dinâmicos não se utiliza a webcam para geração das imagens em tempo real. Primeiramente são gravados os vídeos e posteriormente são compostos com o primeiro plano utilizando o algoritmo anteriormente mostrado. As imagens foram feitas com uma câmera comum com resulução de 320x240 pixels, menores do que a da webcam. Para uma melhor compreensão do que se foi feito, obtemos as seguintes imagens de projetos e de produtos finais de cada utilização

                                                                  

    

Os vídeos produzidos podem ser visualizados pelo endereço: 

dcc.catalao.ufg.br/docentes/marcos/rita/videos