双目视觉简介及算法一般流程
#111723#1.1. 双目视觉简介双目视觉普遍利用在呆板人导航，精细产业丈量、物体辨认、虚构事实、场景重修，勘察范畴。
甚么是双目视觉？
双目视觉是摹拟人类视觉道理，应用盘算机主动感知间隔的方式。从两个或许多个点视察一个物体，获得在差别视角下的图象，依据图象之间像素的婚配关联，通过三角丈量道理盘算出像素之间的偏移来获得物体的三维信息。
失掉了物体的景坚信息，便可以盘算出物体与相机之间的现实间隔，物体3维巨细，两点之间现实间隔。现在也有良多研讨机构停止3维物体辨认，来处理2D算法没法处置遮挡，姿势变更的成绩，进步物体的辨认率。
1.2. 算法个别流程
图1 双目视觉算法流程
1.2.1. 离线标定
标定的目标是获得相机的内参（焦距，图象核心，畸变系数等）和外参（R（扭转）矩阵T（平移）矩阵，用于对其两个相机）。现在比拟常用的方式为张正友的棋盘格标定方式，Opencv和Matlab上均有实现。然而个别为了获得更高的标定精度，采取产业级的（60*60格子）玻璃面板后果会更好。而且有人也倡议应用Matlab，由于精度包含可视化后果会更好一些，而且Matlab的成果保留为xml，Opencv也能够直接读入，然而步调绝对于Opencv的费事了一些。这是Matlab标定东西箱的衔接：http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/
步调为：
（1）左摄像头标定，获得表里参数。
（2）右参数摄像头标定获得外参。
（3）双目的定，获得相机之间的平移扭转关联。
图2 Matlab双目视觉标定
1.2.2. 双目改正
改正的目标是失掉的参考图与目的图之间，只存在X偏向上的差别。进步视差盘算的正确性。
改正分为两个步调
l畸变改正
图3 畸变改正
l将相机转化为尺度情势
图4 转换为尺度情势
由于改正部份，会对图象全部点的地位停止从新盘算，因此算法处置的辨别率越大耗时越大，并且个别须要及时处置两张图象。并且这类算法并行化强尺度化水平较高，倡议应用IVE停止硬化，相似Opencv中的减速形式，先失掉映照Map，再并行化应用映照Map从新失掉像素地位。Opencv中的改正函数为cvStereoRectify。
1.2.3. 双目婚配
双目婚配是双目深度估量的中心部份，开展了良多年，也有十分多的算法，重要目标是盘算参考图与目的图之间像素的绝对婚配关联，重要分为部分和非部分的算法。个别有上面几个步调。
l婚配偏差盘算
l偏差集成
l视差图盘算/优化
l视差图改正
个别部分算法，应用牢固巨细或许非牢固巨细窗口，盘算与之地点一行的最优婚配地位。以下图为最简略的部分方法，求一行最好对应点地位，阁下视图X坐标地位差别为视差图。为了增添噪声，光照的鲁棒性能够应用牢固窗口停止婚配，也能够对图象应用LBP变更以后再停止婚配。个别的婚配丧失盘算函数有：SAD,SSD,NCC等。个别采取最大视差也能够限度最大搜寻范畴,也能够应用积分图和Box Filter停止减速盘算。现在后果较好的部分婚配算法为基于Guided Filter的应用Box Filter和积分图的双目婚配算法,部分算法易于并行化，盘算速率快，然而对于纹理较少的地区后果欠安，个别对图象宰割，将图象分为纹理丰盛和纹理稀少的地区，调剂婚配窗巨细，纹理稀少应用小窗口，来进步婚配后果。
图5 基于线性搜寻的视差盘算
非部分的婚配算法，将搜寻视差的义务看作最小化一个肯定的基于全体双目婚配对的丧失函数，求该丧失函数的最小值便可失掉最好的视差关联，侧重处理图象中不肯定地区的婚配成绩，重要有静态计划（Dynamic Programming），信赖传布（Blief Propagation），图割算法（Graph Cut）。现在后果最好的也是图割算法，Opencv中供给的图割算法婚配耗时很大。
图割算法重要是为懂得决静态计划算法不能融会程度和竖直偏向持续性束缚的成绩，将婚配成绩当作是应用这些束缚在图象中追求最小割成绩。
图6 基于图割（左），静态计划（中），相干性盘算（右）的后果。
由于斟酌到全局能量最小化，非部分算法个别耗时较大，不太好应用硬件减速。然而对于遮挡，纹理稀少的情形处理的较好。
失掉了婚配点以后，个别通过阁下视野分歧性的方法，检测和肯定存在高相信度的婚配点。很相似前后向光流婚配的思维，只有通过阁下视野分歧性测验的点才以为是稳固婚配点。如许也能够找出由于遮挡，噪声，误婚配失掉的点。
那末咱们怎样失掉视差和深度信息呢？
图7 视差深度获得表示
对于视差图的后处置，个别采取中值滤波的方式，对以后点的灰度值应用邻域像素的中值来取代，这类方式能够很好去除椒盐噪声。能够去除由于噪声或许弱纹理婚配失败的伶仃点。
原文题目：双目视觉及算法流程
文章出处：【微信大众号：新呆板视觉】欢送增加存眷！文章转载请注明出处。
更多内容阅读推荐：彩电开机后无图有声怎么办
页:
[1]