IDS 3D相机白皮书

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1、IDS3D视觉立体相机目录：1.摘要.................................................................................................32.常用立体视觉配置....................................................................33.校准.................................................................................................4

2、3.1深度知觉计算处理步骤....................................................53.2矫正.........................................................................................53.3立体匹配...............................................................................73.4投影变换..........................................

3、.....................................93.5特定于应用程序的处理...............................................103.6N10立体相机..................................................................103.7Nxlib立体处理库...........................................................104.EnsensoN10立体相机信息...........................

4、...................115.EnsensoN10立体相机特征..............................................1231.摘要本文主要深入分析使用立体相机的深度知觉主要处理步骤、常用立体视觉配置以及使用Nxlib立体处理库的EnsensoN10立体相机。（深度知觉是指人对物体远近距离即深度的知觉，它的准确性是对于深度线索的敏感程度的综合测定。）2.常用立体视觉配置立体视觉的深度知觉是基于三角测量原理，我们并排放置两个相机，利用投影光学系统可使两个相机视野在所需求的物距发生重叠，通过每个相机拍摄的图片，我们可以捕捉到不同视角的场景，

5、如图1所示：对于两个相机图像中的每一个可见表面点，在3D空间有两条光线连接使用每个相机投射中心的表面点，为了获取捕捉场景的3D位置我们大体上需要完成以下两个任务，首先我们需要确定左边相机图像的表面点在右边相机图像的哪里显示，其次必须知道左右相机图像的关联像素交叉点，当我们假定相机彼此之间相互关联后，在校准处理时几何计算仅运行一次。3.校准两个相机系统的几何形状可通过立体校准处理被预先计算出来，首先我们需要一个校准对象（一个使用已知大小图像交错式或点模式的二维校准板），然后我们捕捉立体像对（像对：从不同摄站摄取的具有重叠影像的一对像片。可以利用立体像对进行立体观察判读及测图等工作），这样即

6、可展示不同位置图案、两个相机的距离及其定位，我们可以使用每个像对形成的图案点的像素位置和它们在校准板上的已知位置用于计算所有观察图像的3D模型和立体相机的准确模型，这个模型包含了每个相机的固有参数（比如焦距）、失真及外在参数，也就是在左右相机之间的三维空间里旋转及变换，我们可以使用三角形校准数据上的对应点来鉴定两个相机图像和恢复关于相机三维坐标度量标准。53.1深度知觉计算处理步骤该处理步骤可分为3个部分，且必须计算出像对的每个像素的3D位置，这些步骤必须实时执行以让每个捕获的立体图像能获得3D点云（点云是在同一空间参考系下表达目标空间分布和目标表面特性的海量点集合）或场景表面。3.2矫

7、正为了能够三角定位成像点我们需要鉴定左右相机图像的对应影像部分，考虑到左边图像有一个小的图像分块，我们可以简单的搜索右边相机的整块图像来充分匹配，这将耗费大量的时间以至任务无法即使完成，参照图3中的示例图像，圆锥体尖端是在左边图像的最上方位置，直观感觉似乎并不需要在右边图像的下半区搜索锥尖，事实上由于两个投影相机的几何形状我们可以允许将搜索范围限制在右边图像中的一堆线上，这些线我们称之为核线。图2显示了一些手绘的对应点及它们的核线，