System obrazowania stereoskopowego sekwencji scen trójwymiarowych

• Autorzy: Rzeszotarski D. , Strumiłło P. , Pełczyński P. , Więcek B. , Lorenc A.

Warianty tytułu

EN

Stereovision system for 3D reconstruction of image sequneces

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano podstawy stereowizyjnych metod rekonstrukcji sceny trójwymiarowej. Przedyskutowano podstawowe algorytmy wyznaczania głębi obrazu oraz zagadnienia korekcji zniekształceń geometrycznych układów optycznych oraz kalibracji kamer. Opisano oryginalną konstrukcję systemu stereowizyjnego, który umożliwia wyznaczanie map głębi z prędkością 5 ramek/sek. dla obrazów o rozdzielczości 256×192 punkty. Scharakteryzowano też podstawowe parametry metrologiczne systemu oraz zamieszczono przykładowe wyniki obliczeń.

EN

A stereo-vision system for 3D reconstruction of image sequences is presented. First fundamentals of stereo matching algorithms and basic definitions of stereo projection equations, epipolar geometry, intrinsic and extrinsic geometric camera parameters are given. Then the algorithms for correction of geometric distortions and camera rectification techniques are explained. Mechanical construction of the stereovision head for precise positioning of stereo camera system is also described. A more detailed discussion is devoted to block stereomatching algorithms based on the Sum of Absolute Differences (SAD) criterion for calculation of dense disparity maps. Results for 3D reconstruction of image sequences are given that illustrate the need for image preprocessing before running the stereo block matching algorithm. The worked out software that was written in C++ compiler enables close to real time computation of the disparity map sequences. The rate of 5 frames/sec for 256x192 digital images were achieved on a Pentium IV 2GHz PC. The developed stereovision system serves as a testing bench for the project aimed at designing a prototype travel aid device for the blind.

Słowa kluczowe

PL

obrazowanie stereoskopowe; scena trójwymiarowa; rekonstrukcja sceny; system stereowizyjny

• Wydawca: Politechnika Łódzka, Instytut Elektroniki
• Czasopismo: Elektronika : prace naukowe
• Rocznik: 2005
• Tom: nr 10
• Strony: 165--184
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Rzeszotarski D.

• Institute of Electronics, Technical University of Lodz Wólczańska 223, 90-924 Lodz, POLAND

autor

Strumiłło P.

• Institute of Electronics, Technical University of Lodz Wólczańska 223, 90-924 Lodz, POLAND

autor

Pełczyński P.

• Institute of Electronics, Technical University of Lodz Wólczańska 223, 90-924 Lodz, POLAND

autor

Więcek B.

• Institute of Electronics, Technical University of Lodz Wólczańska 223, 90-924 Lodz, POLAND

autor

Lorenc A.

• Institute of Machine Tools & Production Engineering, Technical University of Lodz Stefanowskiego 1/15, 90-924 Lodz, POLAND

Bibliografia

• [1] Y. Mao, S. Soatto, J. Kosecka, S.S. Sastry, An invitation to 3-D vision: from images to geometric transformations, Springer-Verlag, New York, Inc., 2004.
• [2] M.Z. Brown, D. Burschka, G.D. Hager, "Advances in computational stereo", IEEE Trans, on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol.25, no. 8, 2003, pp. 993-1008.
• [3] L. Di Stefano, M Marchionni, S. Mattoccia, "A PC-based Real-Time Stereo Vision System", Machine Graphics & Vision, vol. 13, no. 3, 2004, pp. 197-220.
• [4] K. Muhlmann, D. Maier, J. Hesser, R. Manner, "Calculating dense disparity maps from color stereo images, an efficient implementation", International Journal on Computer Vision, vol. 47, no. 1-3, April 2002, pp.79-88.
• [5] B. Cyganek, "Komputerowe przetwarzanie obrazów trój wymiarowy chi", Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2002.
• [6] A. Fusiello, E. Trucco, A. Verri, "A compact algorithm for rectification of stereo pairs", Machine Vision and Applications, vol. 12, 2000, pp. 16-22.
• [7] J.-Y. Bouguet, Camera Calibration Toolbox for Matlab* http://www.vision.caltech.edu/bougueti/calib doc/index.html
• [8] Open Source Computer Vision library http://www.intel.com/technologv/computing/opencv/index.htm
• [9] A. Fusiello, E. Trucco, A. Verri, Rectification of Stereo Pairs http://profs.sci.univr.it/~fusiello/demo/rect/
• [10] Middlebury Stereo Vision Page http://cat.middlebury.edu/stereo/
• [11] D. Scharstein, R. Szeliski, "A taxonomy and evaluation of dense two-frame stereo correspondence algorithms", International Journal on Computer Vision vol. 47, no. 1-3, April-June 2002, pp.7-12.
• [12] Point Grey Research Inc. http://www.ptgrey.com/