home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ vis-ftp.cs.umass.edu / vis-ftp.cs.umass.edu.tar / vis-ftp.cs.umass.edu / pub / Motion / puma2 / README.doc < prev    next >
Text File  |  1992-05-18  |  9KB  |  227 lines
  1.  
  2.  
  3.                         PUMA2 sequence.
  4.                        ----------------
  5.  
  6. PUMA2 sequence was taken by connecting a camera to the end of a puma robot arm.
  7. The robot arm was then rotated for 120 deg. and 30 image frames were taken
  8. each frame being taken approximately after every 4 deg.. The radius of
  9. the robot arm was approx. 1.8 feet. The scene was the robotics lab at UMASS
  10. plastered with posters on the walls and floor. The sequence was taken
  11. by Rakesh Kumar and Harpreet Singh Sawhney in Spring 1990 at UMASS-Amherst.
  12.  
  13. Sequence is also described in the paper (Fig. 5) :
  14. "Pose Refinement: Application to  Model Extension and Sensitivity to 
  15. camera parameters". by Rakesh Kumar and Allen Hanson. 
  16. Paper was published in DARPA IU Workshop 1990  (pp. 660-670) 
  17. Another version was also published in  ICCV, Osaka 1990 (pp. 365-369, Fig. 3).
  18.  
  19. ----------------------------------------------------------------------------
  20. The 30 image frames are in the following directory:  "vis::visimg$root:[puma2]"
  21.  
  22. There are both level 9 (512 x 512) and level 8 (256 x 256) images in that
  23. directory. All images are in UMASS-LLVS format.
  24.  
  25. The level 9 images are from "fr1.plane" ----- "fr30.plane"
  26. The level 8 images are from "fr1_lev8.plane" ----- "fr30_lev8.plane"
  27.  
  28. We did all our experiments on the level 8 images.
  29. The output of running anandan's optic flow routines are in the 
  30. directory:   vis::visimg$root:[puma2.flow]. This was used to do the
  31. tracking of image points got by line intersections (Williams and Hanson,
  32. DARPA IU 1987). 
  33. The "*dc.plane" files are the column component of the optic flow 
  34. for each consecutive pair of image frames.
  35. The "*dr.plane" files are the row component of the optic flow
  36. for each consecutive pair of image frames.
  37. ----------------------------------------------------------------------------
  38. Camera Specifications:
  39.  
  40. Imagesizex 256 Imagesizey  242 (For the level 8 images)
  41. Field of view x axis (fovx) 41.67491 degrees
  42. Field of view y axis (fovy) 39.52927 degrees
  43. focal length in pixels for x axis is given by Sx = (Imagesizex/2) cotan(fovx/2)
  44. focal length in pixels for y axis is given by Sy = (Imagesizey/2) cotan(fovy/2)
  45.  
  46. Right handed camera coordinate system. 
  47. Optical axis of the camera (pointing out of the image plane) is the z-axis.
  48. vertical axis   (-ve row direction: pointing upward) is y-axis.
  49. horizontal axis (-ve column direction) is the x-axis.
  50.  
  51. Center of image plane assumed to be 
  52. at frame center LLVS coords. (row 134.5, col 127.5).
  53. Note the top 14 lines for level 8 images are blank. Therefore the frame
  54. center for rows is got by:            row_cen = (256 - 14)/2 + 14 - 0.5 = 134.5.
  55. The frame center for cols. is got by: col_cen = 256/2 - 0.5 = 127.5
  56. Not calibrated for lens distortion. There is some radial lens distrotion.
  57.  
  58. LLVS (row,col) coord. system has its origin at the top left corner of the
  59. image. Pixel locations for level 8 images range from [(0..255),(0..255)].
  60. To convert from (row,col) coords. to camera centered (x,y) coords.
  61. use the following equations for level 8 images.
  62.  
  63.        x =  127.5 - col
  64.        y =  134.5 - row 
  65. ----------------------------------------------------------------------------
  66. Location of the points in the figure for the puma sequence (Fig. 5)
  67. shown in paper "Pose Refinement: Application to  Model Extension and
  68. Sensitivity to camera parameters". by Rakesh Kumar and Allen Hanson. 
  69. Paper was published in DARPA IU Workshop 1990  (pp. 660-670) 
  70. Another version was also published in  ICCV, Osaka 1990 (pp. 365-369, Fig. 3).
  71.  
  72.  
  73. The location of the points are in world coordinates.
  74. Right handed world coordinate system.
  75.  
  76. x-y-z axis correspond to the natural coordinate axis of the room.
  77. The origin is at the bottom visible baseboard corner of the room.
  78. The y-axis is the vertical (gravity) direction.
  79. The z-axis is horizontal direction along the wall coming towards the camera.
  80. The x-axis is horizontal direction along the far wall almost perpendicular 
  81. to the optical axis. We assumed the natural axis of the room were all
  82. perpendicular to each other. Measurements done by tape measure.
  83.  
  84. Location (world coordinates) of the 12 crossed points in Fig. 5.
  85. These points were used to do pose refinement.
  86. -7.245         6.455           0.0
  87. -4.22          8.09            0.0
  88. -3.44          7.00            0.0
  89. -1.75          2.855           0.0
  90. -6.94         -0.47           14.68
  91. -7.53         -0.47           17.54
  92. -4.81         -0.47           14.82
  93. -4.82         -0.47           17.82
  94.  0.0           5.37           13.89
  95.  0.0           4.68           16.53
  96.  0.0           4.12           14.07
  97.  0.0           8.14           13.52
  98.  
  99. Location (world coordinates) of the 20 numbered and circled points in Fig. 5
  100. These points were used for model extension.
  101. -3.35          9.01            7.025
  102. -1.495         9.01            7.035
  103. -3.34          9.01            3.13
  104. -1.58          9.01           11.12
  105. -4.31          6.45            0.0
  106. -6.335         8.125           0.0
  107. -3.39          2.875           0.0
  108. -2.22          2.45            0.0
  109. -6.94         -0.47           16.81
  110. -4.81         -0.47           16.95
  111. -6.44         -0.47           16.95
  112. -6.94         -0.47           17.82
  113.  0.0           7.00           11.76
  114.  0.0           4.69           14.91
  115.  0.0           4.17           11.95
  116.  0.0           7.32           13.51
  117. -1.30          4.15           11.28
  118. -2.94          4.13           11.28
  119. -1.38          2.77           11.28
  120. -3.02          2.75           11.28
  121.  
  122. ----------------------------------------------------------------------------
  123. Pose Results using Kumar's "R_and_T" algorithm
  124. are for 30 frames in order from frame 1 to frame 30.
  125. The results are in order of translation and rotation.
  126. Xc = R(Xw) + T; where Xc is a 3D point in camera coordinates
  127.                       Xw is a 3D point in world coordinates
  128.                       R is rotation represented as a 4-tuple unit quaternion.
  129.                       T is translation (3-tuple).
  130. A quaternion is represented as a 4-tuple:     (cos(a/2),sin(a/2)w) 
  131.                 where "a" is the angle of rotation.
  132.                       "w" is the axis of rotation.
  133.  
  134.  
  135. Frame 1
  136. 0.047770   -3.113052   32.571674       Translation
  137. -0.195041 0.379431 0.901763 0.069379   Rotation
  138. Frame 2
  139. 0.301283   -3.265998   32.538456        Translation
  140. -0.198183 0.347196 0.914432 0.063180   Rotation
  141. Frame 3
  142. 0.530241   -3.407734   32.523152        Translation
  143. -0.200305 0.314319 0.926175 0.057284   Rotation
  144. Frame 4
  145. 0.778154   -3.536952   32.498739        Translation
  146. -0.202630 0.281026 0.936662 0.051278   Rotation
  147. Frame 5
  148. 1.045635   -3.655416   32.464440        Translation
  149. -0.205297 0.247138 0.945897 0.045339   Rotation
  150. Frame 6
  151. 1.302183   -3.738650   32.464123        Translation
  152. -0.206637 0.213389 0.954071 0.038924   Rotation
  153. Frame 7
  154. 1.566383   -3.813139   32.416901        Translation
  155. -0.208329 0.179244 0.960930 0.032936   Rotation
  156. Frame 8
  157. 1.841555   -3.867918   32.388667        Translation
  158. -0.209997 0.145036 0.966513 0.026823   Rotation
  159. Frame 9
  160. 2.090857   -3.884957   32.402837        Translation
  161. -0.210211 0.111259 0.971099 0.019987   Rotation
  162. Frame 10
  163. 2.361540   -3.897319   32.369608        Translation
  164. -0.211278 0.077055 0.974287 0.013734   Rotation
  165. Frame 11
  166. 2.646599   -3.891608   32.341944        Translation
  167. -0.211658 0.041715 0.976426 0.007326   Rotation
  168. Frame 12
  169. 2.916862   -3.854799   32.347484        Translation
  170. -0.211967 0.008337 0.977241 0.000626   Rotation
  171. Frame 13
  172. 3.174283   -3.809674   32.305329        Translation
  173. -0.211611 -0.026997 0.976965 -0.005688   Rotation
  174. Frame 14
  175. 3.409921   -3.730540   32.322439        Translation
  176. -0.210904 -0.060345 0.975560 -0.012638   Rotation
  177. Frame 15
  178. 3.657849   -3.647953   32.276411        Translation
  179. -0.209941 -0.095189 0.972887 -0.018811   Rotation
  180. Frame 16
  181. 3.895837   -3.536705   32.302138        Translation
  182. -0.208900 -0.129340 0.968999 -0.025918   Rotation
  183. Frame 17
  184. 4.125824   -3.411148   32.293660        Translation
  185. -0.207518 -0.162930 0.964017 -0.032587   Rotation
  186. Frame 18
  187. 4.341265   -3.271096   32.287447        Translation
  188. -0.206132 -0.196149 0.957858 -0.039282   Rotation
  189. Frame 19
  190. 4.539352   -3.113609   32.288266        Translation
  191. -0.204132 -0.229277 0.950600 -0.046053   Rotation
  192. Frame 20
  193. 4.720604   -2.952910   32.283727        Translation
  194. 0.201742 0.262125 -0.942248 0.052528   Rotation
  195. Frame 21
  196. 4.876937   -2.779959   32.242796        Translation
  197. -0.198476 -0.294569 0.932928 -0.059012   Rotation
  198. Frame 22
  199. 5.042041   -2.592764   32.213589        Translation
  200. -0.195590 -0.326829 0.922321 -0.065209   Rotation
  201. Frame 23
  202. 5.194049   -2.400240   32.227964        Translation
  203. -0.192661 -0.358427 0.910650 -0.071610   Rotation
  204. Frame 24
  205. 5.322834   -2.192178   32.239625        Translation
  206. -0.189159 -0.389845 0.897864 -0.077970   Rotation
  207. Frame 25
  208. 5.453729   -1.960841   32.271508        Translation
  209. -0.185863 -0.420625 0.883943 -0.084697   Rotation
  210. Frame 26
  211. 5.557770   -1.715600   32.288481        Translation
  212. -0.182607 -0.451171 0.868771 -0.091300   Rotation
  213. Frame 27
  214. 5.634969   -1.481534   32.298767        Translation
  215. -0.177988 -0.480714 0.853051 -0.097660   Rotation
  216. Frame 28
  217. 5.703976   -1.224287   32.324813        Translation
  218. -0.173892 -0.510177 0.835844 -0.104141   Rotation
  219. Frame 29
  220. 5.747901   -0.982183   32.348424        Translation
  221. -0.169307 -0.538304 0.818174 -0.110254   Rotation
  222. Frame 30
  223. 5.772975   -0.726642   32.393893        Translation
  224. -0.164674 -0.566295 0.799112 -0.116675  Rotation
  225.  
  226. -------------------------------------------------------------------------
  227.