雙目視覺(jué)掃盲:理解雙目視覺(jué)關(guān)鍵概念
作者:小張Tt | 來(lái)源:3DCV
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雙目視覺(jué)(binocular vision)指利用雙眼的視覺(jué)信息來(lái)獲得更豐富和準(zhǔn)確的視覺(jué)感知。這種視覺(jué)方式使我們能夠感知距離、深度和方向等信息,從而更好地適應(yīng)周?chē)h(huán)境。在雙目視覺(jué)的研究領(lǐng)域,有許多詞匯,為了更好地理解雙目視覺(jué)的原理和應(yīng)用,下面是一些必備的詞匯:
視差(Disparity):視差是指同一物體在兩個(gè)圖像中投影點(diǎn)之間的水平距離,它與物體到相機(jī)的距離成反比,因此可以用來(lái)估計(jì)物體的深度。視差圖(Disparity Map)是指存儲(chǔ)立體校正后單視圖所有像素視差值的二維圖像。
基線(Baseline):直線B為基線,它是連接兩個(gè)相機(jī)光心的直線。
焦距:相機(jī)鏡頭到成像平面的距離,也就是相機(jī)的視角大小。焦距越大,相機(jī)能夠看到的物體越清晰,但是也會(huì)導(dǎo)致視野范圍變小。
相機(jī)標(biāo)定 (Camera calibration):確定相機(jī)內(nèi)外參數(shù)的過(guò)程,用于將圖像上的像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為實(shí)際物理坐標(biāo)。
立體校正(Stereo Rectification):立體校正是一項(xiàng)關(guān)鍵的預(yù)處理步驟,它通過(guò)變換兩個(gè)圖像平面,使得它們共面并且與基線平行,從而將左右圖像的極線對(duì)齊,并且使對(duì)應(yīng)的像素在同一行上。這樣,在進(jìn)行立體匹配時(shí),我們只需要在一條水平掃描線上搜索對(duì)應(yīng)像素,而無(wú)需在整個(gè)圖像上進(jìn)行搜索。這極大地降低了計(jì)算復(fù)雜度,并提高了匹配的效率。
三角化 (Triangulation):通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)視角之間的幾何關(guān)系來(lái)計(jì)算三維場(chǎng)景中點(diǎn)的位置的過(guò)程。
立體匹配(Stereo Matching):立體匹配是指尋找兩個(gè)圖像中相同物體或場(chǎng)景的對(duì)應(yīng)點(diǎn),從而計(jì)算出它們之間的視差。立體匹配的方法有很多,可以分為基于塊匹配的算法、基于特征匹配的算法、基于能量?jī)?yōu)化的算法和基于深度學(xué)習(xí)的算法等。常用的基于塊匹配的方法如以SAD、SSD、NCC為代表,基于特征匹配的方法如SURF、SIFT、ORB等。
視差圖(Disparity Map):視差是指同一物體在兩個(gè)圖像中投影點(diǎn)之間的水平距離,它與物體到相機(jī)的距離成反比,因此可以用來(lái)估計(jì)物體的深度。視差圖是指存儲(chǔ)立體校正后單視圖所有像素視差值的二維圖像。
深度圖(Depth Map):深度圖是指存儲(chǔ)場(chǎng)景中每個(gè)像素點(diǎn)到相機(jī)的距離(深度)值的二維圖像。深度圖可以通過(guò)視差圖和相機(jī)參數(shù)來(lái)計(jì)算,也可以通過(guò)其他方法如結(jié)構(gòu)光、激光雷達(dá)或深度學(xué)習(xí)等來(lái)獲取。
點(diǎn)云 (Point cloud):由許多三維坐標(biāo)點(diǎn)組成的數(shù)據(jù)集,點(diǎn)云可以用于三維重建和場(chǎng)景分析。
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目前工坊已經(jīng)建立了3D視覺(jué)方向多個(gè)社群,包括SLAM、工業(yè)3D視覺(jué)、自動(dòng)駕駛方向,細(xì)分群包括:[工業(yè)方向]三維點(diǎn)云、結(jié)構(gòu)光、機(jī)械臂、缺陷檢測(cè)、三維測(cè)量、TOF、相機(jī)標(biāo)定、綜合群;[SLAM方向]多傳感器融合、ORB-SLAM、激光SLAM、機(jī)器人導(dǎo)航、RTK|GPS|UWB等傳感器交流群、SLAM綜合討論群;[自動(dòng)駕駛方向]深度估計(jì)、Transformer、毫米波|激光雷達(dá)|視覺(jué)攝像頭傳感器討論群、多傳感器標(biāo)定、自動(dòng)駕駛綜合群等。除了這些,還有求職、硬件選型、視覺(jué)產(chǎn)品落地等交流群。大家可以添加小助理微信: CV3d007,備注:加群+方向+學(xué)校|公司, 小助理會(huì)拉你入群。