立體視覺技術(shù)成像處理過程可分為以下幾個步驟:圖像獲取、攝像機(jī)標(biāo)定、特征提取、圖像匹配和三維重建,下面依次介紹各個步驟的實現(xiàn)方法和技術(shù)特點。
1、 圖像獲取
立體視覺的圖像獲取是由不同位置的CCD攝像機(jī)經(jīng)過移動或旋轉(zhuǎn)拍攝同一幅場景,獲取立體圖像。
2、攝像機(jī)標(biāo)定
標(biāo)定的方法有許多種,傳統(tǒng)攝像機(jī)標(biāo)定方法有主動視覺攝像機(jī)標(biāo)定方法和攝像機(jī)自標(biāo)定方法。
傳統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定方法的特點:利用已知的景物結(jié)構(gòu)信息,常用到標(biāo)定塊。優(yōu)點:可以使用于任意的攝像機(jī)模型,標(biāo)定精度高;不足:標(biāo)定過程復(fù)雜,需要高精度的已知結(jié)構(gòu)信息。在實際應(yīng)用中很多情況下無法使用標(biāo)定塊。
主動視覺攝像機(jī)標(biāo)定方法的特點:已知攝像機(jī)的某些運動信息。優(yōu)點:通常可以線性求解,魯棒性比較高;不足:不能使用于攝像機(jī)運動未知和無法控制的場合;其他標(biāo)定方法有胡占義等的主動視覺標(biāo)定方法,基于平面單應(yīng)矩陣的正交運動方法,基于外極點的正交運動方法等。
攝像機(jī)自標(biāo)定方法的特點:僅依靠多幅圖像之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定;優(yōu)點:僅需要建立圖像之間的對應(yīng),靈活性強(qiáng),潛在應(yīng)用范圍廣;不足:非線性標(biāo)定,魯棒性不高。中國機(jī)器視覺商城銷售AVT工業(yè)相機(jī)、WATEC工業(yè)相機(jī)、JAI工業(yè)相機(jī)、POINT GREY工業(yè)相機(jī)等全球各大知名品牌工業(yè)相機(jī)。
3、特征提取
進(jìn)行特征點像的坐標(biāo)提取前,需對獲取的圖像進(jìn)行預(yù)處理。因為在圖像獲取過程中,存在一系列的噪聲源,通過此處理可顯著改進(jìn)圖像質(zhì)量,使圖像中特征點更加突出。
4、圖像匹配
根據(jù)匹配基元的不同,立體匹配可分為區(qū)域匹配、特征匹配和相位匹配三大類。
5、三維重建
在得到空間任一點在兩個圖像中的對應(yīng)坐標(biāo)和兩攝像機(jī)參數(shù)矩陣的條件下,即可進(jìn)行空間點的重建。
變換行列M
