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雙目立體相機(jī)介紹

  • 來源：光虎

什么是雙目立體視覺？

與其他類型的3D成像技術(shù)一樣，雙目立體視覺的目的是解決深度感知問題，這是所有3D問題的核心。

雙目立體視覺是一種機(jī)器視覺技術(shù)，可以使用兩個(gè)或多個(gè)機(jī)器視覺相機(jī)提供完整視野的3D測(cè)量。雙目立體視覺的基礎(chǔ)類似于人眼的3D感知，并且基于來自多個(gè)視點(diǎn)的光線的三角測(cè)量。



雙目立體視覺模仿我們眼睛的工作原理，為我們提供準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的深度感知。它通過使用兩個(gè)相距固定距離的相機(jī)，對(duì)來自兩個(gè)2D平面的相似像素進(jìn)行三角測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)深度信息的獲取。

相機(jī)中的每個(gè)像素收集沿物體方向到達(dá)相機(jī)的光線，如果可以將某個(gè)特征識(shí)別為圖像中的像素位置，那么我們就能知道該特征對(duì)應(yīng)的像素接收的光線。使用多臺(tái)相機(jī)則能夠獲得多條光線。找到這些光線相交的位置就可以推出物體的3D位置及其特征。



被動(dòng)和主動(dòng)雙目立體視覺

被動(dòng)雙目立體視覺取決于環(huán)境中的可見光，并且不使用任何類型的外部光，適用于光線充足的區(qū)域，在陽光和室內(nèi)燈下效果很好，例如自動(dòng)駕駛汽車等應(yīng)用，但不適用于低光環(huán)境。



主動(dòng)雙目立體視覺是另一種雙目立體，它主動(dòng)使用激光或結(jié)構(gòu)光等光線來簡(jiǎn)化立體匹配問題。

主動(dòng)雙目立體視覺在缺乏光線的區(qū)域非常有用。特別是使用紅外光照射在物體上，從而切斷其對(duì)于其他光源的依賴性，以此提高精度和深度信息的穩(wěn)定性。但是主動(dòng)雙目立體視覺也有其缺點(diǎn)，例如在陽光直射和使用相同外部光源的高干擾區(qū)域中，主動(dòng)雙目立體視覺會(huì)失去其有效性。



決定雙目立體視覺深度范圍的因素

雙目立體視覺相機(jī)使用三角測(cè)量來感知深度，重要因素如下：

  •  基線

  • 分辨率


基線

兩個(gè)相機(jī)之間的距離稱為基線，對(duì)于人眼而言，瞳孔間的距離大約是50-75mm?；€與深度成正比，因此，基線越長(zhǎng)，我們可以覆蓋的深度就越深，精度就越高。


分辨率

兩個(gè)相機(jī)的分辨率，與深度成正比。要搜索的像素?cái)?shù)越高，差異級(jí)別數(shù)就越高。因此，在更高的分辨率下，視差水平會(huì)很高，但是計(jì)算的負(fù)載也就越高。


【來源：光虎光學(xué)內(nèi)部培訓(xùn)資料】

光虎光學(xué)專業(yè)生產(chǎn)由德國(guó)設(shè)計(jì)的工業(yè)鏡頭。
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