被动式立体视觉实验系统
双目立体视觉是一门具有广阔应用前景的学科,随着光学、电子学以及计算机技术的发展而不断进步,并逐渐应用到机器人导航、工业检测、生物医学、虚拟现实等领域中。伴随着该学科的实用化程度越来越高,对这方面的人才也提出了数量与质量的要求。而大恒图像提供的双目立体视觉实验系统旨在为这方面人才的培养提供一个验证双目立体成像原理的开放性教学平台,让初学者深入浅出地了解到双目标定的原理。 同时结合立体视觉软件平台,初学者可以了解到整个算法的实现流程。 双目立体视觉实验系统由数字相机、镜头、双目立体实验平台 (DH-POL-SM450) 以及立体视觉软件平台组成,同时提供一款信号发 生器来达到双相机同步采集。
双目立体实验平台可支持三自由度的相机位姿调整,能够适应双目测距、双目重构、运动跟踪等实验。实验采用两台相同分辨率的相机,配合相同焦距的镜头,从不同角度拍摄同一物体。通过摄像机标定及纹理匹配,可实时获得物体表面3D 数据,并可重构出物体表面信息。以上过程均在组态式的立体视觉软件开发平台上完成,可实时地查看结果和调整参数。
系统特色:
♦ 提供配套的教学文档,理论和实践可高度统一
♦ 实现双摄像机采集同步,与实际应用可高度贴合
♦ 软件平台界面简洁、易于操作
♦ 在软件平台上可二次开发,灵活操作
♦ 算法流程清晰明了
♦ 结合MVTec公司的软件,可实现功能的扩展
工作流程
由信号发生器发出同步信号来保证双相机同步采集。相机把采集得到的图像数据通过常用的数据传输接口,将数据传送到计算机中。
观测传输出来的图像数据,适当调整双相机的姿态,使得标定板可以同时出现在两台相机的视场中。拍摄多幅标定板图像以及进行相应的求解运算,得出相机的内部参数和右摄像机相对于左相机的位姿即外部参数。
运用标定结果,找出左右相机中的对应点坐标即立体匹配过程,获得视差图像,进而计算出深度信息或者对应点的 XYZ 坐标。
立体视觉软件平台
立体视觉软件平台是一款大恒图像自主研发的开放性软件开 发平台,用户可在该软件平台上自主搭建实验程序。同时,也可 在该平台上直接调用双目立体视觉示例程序。该示例程序在软件 实验平台上实现标定、三维重构等功能。通过简单易用的标定插 件,用户在改变相机位姿后可以快捷地实现重新标定。
通过相机的标定以及纹理匹配,重构物体表面信息。以上 过程均可以通过组态的方式在软件实验平台上完成,并可以实时 查看结果、调整参数。除此之外,该软件平台还支持一些常用算子, 如图像滤波、图像分割、匹配以及blob 分析等。
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