Localization and Tracking for Underwater Augmented Reality

Mgr. Jan Čejka

Advanced ('rigorózní') thesis

Abstract:

Podvodní svět ukrývá spoustu artefaktů, které jsou důležitým kulturním dědictvím evropských civilizací. Bohužel, mořské prostředí je velmi nepřátelské k algoritmům počítačového vidění a znesnadňuje tak použití technologií jako je rozšířená realita pro účely prezentace těchto objektů potápěčům. Tato práce představuje výzkum zaměřený na vylepšení algoritmů rozšířené reality pro fungování pod vodou. Hlavním přínosem práce je: vylepšení detekce objektů pod vodou, vývoj systému využívajícího vizuální informace a inerciálních senzorů pro sledování pozice potápěče pod vodou, a návrh systému pro použití rozšířené reality pod vodou pro zobrazení důležitých objektů podvodního kulturního dědictví.

Abstract:

Underwater sites hide a lot of artefacts important for European cultural heritage. Unfortunately, the environment in sea is very unfriendly to algorithms of computer vision, which also impedes the possibility of using technologies like augmented reality to present these objects to diving public. This work proposes a research for improving augmented reality algorithms to be robust to underwater conditions. The main contribution of this research consists of three parts: improving detection of objects under water, developing a visual-inertial system for tracking location of divers under water, and designing a system for underwater augmented reality that presents important underwater cultural heritage artefacts.

Keywords

computer graphics, augmented reality, cultural heritage, computer vision, underwater, real-time, iMareCulture, marker-based tracking, SLAM

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 3. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 30. 5. 2019
• Reader: Prof. Nikolaos Doulamis, Assoc. Prof. Rafael Garcia

Masaryk University

Faculty of Informatics

Advanced ('rigorózní řízení') programme / field:
Informatics / Computer Graphics