Комп'ютерне стереобачення це метод виділення інформації про тривимірні об'єкти із цифрових зображень, отриманими цифровими камерами такими як CCD камера. Порівнюючи інформацію про сцену із двох точок спостереження, 3D інформацію можна обчислити аналізуючи відносні позиції об'єктів на двох площинах. Цей спосіб обчислення є схожим на біологічний стереоскопічний ефект.
Загальний огляд
У звичайному стереобаченні, дві камери, зміщені одна від одного по горизонталі використовуються для отримання зображення сцени з різних точок зору, аналогічно як це відбувається в бінокулярному зорі людини. Порівнюючи ці два зображення, відносна інформація про глибину може отримуватися у вигляді мапи бінокулярної невідповідності, яка кодує різницю в горизонтальних координатах відповідних точок зображення. Значення в цій мапі невідповідності обернено пропорційні за значенням до глибини сцени в для заданої позиції пікселя.
Аби людський мозок міг здійснювати таке порівняння двох зображень, вони повинні зіставлятися за допомогою стереоскопічного пристрою, так що зображення правої камери буде показане для правого ока, а лівої для лівого ока.
В системі комп'ютерного зору, потрібно виконати кілька кроків попередньої обробки.
- Зображення не повинне бути спотворене, тому необхідно усунути дисторсію, яка може бути різного типу. Це забезпечує умови при який зображення отримується як при використанні ідеального .
- Зображення повинні відображатися на спільну площину, аби можна було здійснювати порівняння пар зображення, процес відомий як ректифікація зображення.
- Інформація міри, яка задає два зображення мінімізована. Це дає кращу оцінку позиції об'єктів на двох зображеннях, і створює оптимальну мапу невідповідності.
- При необхідності, отримана карта невідповідності проектується на тривимірну хмару точок.
Активне стерео бачення
Активне стерео бачення це різновид стереобачення, який активно використовує джерела світлових променів, таких як лазер або [en] аби спростити задачу стерео співставлення. Протилежним терміном тоді буде пасивне стерео бачення.
Детальне визначення
Піксель записує колір в даній позиції. Позиція задається координатами на сітці точок (x, y) і глибиною до пікселя z.
Стереоскопічний зір дає отримати два зображення однієї сцени із різних точок зору. На діаграмі світло від точки A передається через точки вхідного окуляра камери стенопу в точках B і D, на екрани зображення в точках E і H.
На приведеній діаграмі відстань між центрами двох лінз камер становить BD = BC + CD. Наступні трикутники є подібними,
- ACB і BFE
- ACD і DGH
- k = BD BF
- z = AC це дистанція від площини камери до об'єкта.
Таким чином пропустивши що камери знаходяться на одному рівні, а площини зображень є плоскими на одній площині, зміщення по осі y одного пікселя на двох зображеннях становить,
Де k це множник який задає відношення відстані між двома камерами і відстані від лінзи до зображення.
Компоненти глибини в двох зображеннях і , задаються наступний чином,
Примітки
- Bradski, Gary; Kaehler, Adrian (2008). Learning OpenCV: Computer Vision with the OpenCV Library. O'Reilly.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Komp yuterne stereobachennya ce metod vidilennya informaciyi pro trivimirni ob yekti iz cifrovih zobrazhen otrimanimi cifrovimi kamerami takimi yak CCD kamera Porivnyuyuchi informaciyu pro scenu iz dvoh tochok sposterezhennya 3D informaciyu mozhna obchisliti analizuyuchi vidnosni poziciyi ob yektiv na dvoh ploshinah Cej sposib obchislennya ye shozhim na biologichnij stereoskopichnij efekt Zagalnij oglyadU zvichajnomu stereobachenni dvi kameri zmisheni odna vid odnogo po gorizontali vikoristovuyutsya dlya otrimannya zobrazhennya sceni z riznih tochok zoru analogichno yak ce vidbuvayetsya v binokulyarnomu zori lyudini Porivnyuyuchi ci dva zobrazhennya vidnosna informaciya pro glibinu mozhe otrimuvatisya u viglyadi mapi binokulyarnoyi nevidpovidnosti yaka koduye riznicyu v gorizontalnih koordinatah vidpovidnih tochok zobrazhennya Znachennya v cij mapi nevidpovidnosti oberneno proporcijni za znachennyam do glibini sceni v dlya zadanoyi poziciyi pikselya Abi lyudskij mozok mig zdijsnyuvati take porivnyannya dvoh zobrazhen voni povinni zistavlyatisya za dopomogoyu stereoskopichnogo pristroyu tak sho zobrazhennya pravoyi kameri bude pokazane dlya pravogo oka a livoyi dlya livogo oka V sistemi komp yuternogo zoru potribno vikonati kilka krokiv poperednoyi obrobki Zobrazhennya ne povinne buti spotvorene tomu neobhidno usunuti distorsiyu yaka mozhe buti riznogo tipu Ce zabezpechuye umovi pri yakij zobrazhennya otrimuyetsya yak pri vikoristanni idealnogo Zobrazhennya povinni vidobrazhatisya na spilnu ploshinu abi mozhna bulo zdijsnyuvati porivnyannya par zobrazhennya proces vidomij yak rektifikaciya zobrazhennya Informaciya miri yaka zadaye dva zobrazhennya minimizovana Ce daye krashu ocinku poziciyi ob yektiv na dvoh zobrazhennyah i stvoryuye optimalnu mapu nevidpovidnosti Pri neobhidnosti otrimana karta nevidpovidnosti proektuyetsya na trivimirnu hmaru tochok Aktivne stereo bachennyaAktivne stereo bachennya ce riznovid stereobachennya yakij aktivno vikoristovuye dzherela svitlovih promeniv takih yak lazer abo en abi sprostiti zadachu stereo spivstavlennya Protilezhnim terminom todi bude pasivne stereo bachennya Detalne viznachennyaDiagrama pokazuye zv yazok mizh zmishennyam zobrazhennya i glibinoyu stereoskopichnih zobrazhen za umovi sho zobrazhennya znahodyatsya v odnij ploskosti i sami ye ploski Piksel zapisuye kolir v danij poziciyi Poziciya zadayetsya koordinatami na sitci tochok x y i glibinoyu do pikselya z Stereoskopichnij zir daye otrimati dva zobrazhennya odniyeyi sceni iz riznih tochok zoru Na diagrami svitlo vid tochki A peredayetsya cherez tochki vhidnogo okulyara kameri stenopu v tochkah B i D na ekrani zobrazhennya v tochkah E i H Na privedenij diagrami vidstan mizh centrami dvoh linz kamer stanovit BD BC CD Nastupni trikutniki ye podibnimi ACB i BFE ACD i DGH Therefore displacement d EF GH BF EFBF GHBF BF EFBF GHDG BF BC CDAC BFBDAC kz where displaystyle begin aligned text Therefore displacement d amp EF GH amp BF frac EF BF frac GH BF amp BF frac EF BF frac GH DG amp BF frac BC CD AC amp BF frac BD AC amp frac k z text where end aligned k BD BF z AC ce distanciya vid ploshini kameri do ob yekta Takim chinom propustivshi sho kameri znahodyatsya na odnomu rivni a ploshini zobrazhen ye ploskimi na odnij ploshini zmishennya po osi y odnogo pikselya na dvoh zobrazhennyah stanovit d kz displaystyle d frac k z De k ce mnozhnik yakij zadaye vidnoshennya vidstani mizh dvoma kamerami i vidstani vid linzi do zobrazhennya Komponenti glibini v dvoh zobrazhennyah z1 displaystyle z 1 i z2 displaystyle z 2 zadayutsya nastupnij chinom z2 x y min v v z1 x y kz1 x y displaystyle z 2 x y min left v v z 1 x y frac k z 1 x y right z1 x y min v v z2 x y kz2 x y displaystyle z 1 x y min left v v z 2 x y frac k z 2 x y right PrimitkiBradski Gary Kaehler Adrian 2008 Learning OpenCV Computer Vision with the OpenCV Library O Reilly