Расчет глубины стереоизображений является фундаментальным процессом в компьютерном зрении и робототехнике. Он включает в себя анализ двух изображений, снятых с несколько разных точек зрения, для определения расстояния объектов в пределах сцены. Это руководство обеспечивает четкий, пошаговый обзор процесса для инженеров и разработчиков.

Понимание геометрии стереоизображения

Стереоизображение использует две камеры, расположенные на известном расстоянии друг от друга, называемом исходным уровнем. Ключевой концепцией является несоответствие, которое является разницей в положении изображения объекта между двумя видами. Расчет несоответствия является первым шагом к оценке глубины.

Шаги для расчета глубины

Процесс включает в себя несколько этапов, включая выпрямление изображения, вычисление несоответствий и вычисление глубины.

1. Исправление изображения

Этот шаг выравнивает стереоизображения так, чтобы соответствующие точки находились на одной горизонтальной линии, упрощая расчет несоответствия. Он включает в себя преобразование изображений на основе данных калибровки камеры.

2.Поколение карт неравенства

Используя алгоритмы, такие как сопоставление блоков или полуглобальное сопоставление, вычисляется несоответствие для каждого пикселя.В результате получается карта несоответствия, указывающая на разность пикселей между двумя изображениями.

Расчет глубины от неравенства

Глубина обратно пропорциональна несоответствию. Используемая формула:

Депта = (фокальное расстояние × исходный уровень) / несоответствие

Где фокусное расстояние и исходный уровень известны параметры от калибровки камеры. Этот расчет обеспечивает расстояние от камеры до каждой точки сцены.

Приложения и соображения

Глубинная оценка стереоизображений используется в автономных транспортных средствах, 3D-реконструкции и роботизированной навигации.Точная калибровка и правильный выбор алгоритма необходимы для надежных результатов.