Как поле зрения изменяет оценку глубины в стереовидении?

Я пытаюсь оценить глубину по стереосистеме с двумя камерами. Простое уравнение, которое я использую: 

           Baseline*Focal
Depth = ----------------------
             Disparity

Поле зрения двух камер не изменяет максимально допустимую глубину? Она изменяет только минимальную измеряемую глубину?

1 5
opencv computer-vision

1 ответ:

В верхней части измеряемая глубина ограничена разрешением используемых камер, что отражается на диспаритете. По мере увеличения глубины неравенство стремится к нулю. При большем поле зрения он будет фактически равен нулю на меньшей глубине. Таким образом, большее поле зрения снижает максимальную измеряемую глубину, но вы можете несколько компенсировать это, используя камеры с более высоким разрешением.

Чтобы пояснить: вы должны отметить, что (если вы все делаете правильно) вы измеряете диспаритет в пикселях но затем преобразуйте его в метры (или милиметры, как я делаю ниже). Тогда полная формула такова: 

          Baseline * Focal length
Depth = ----------------------------
        Pixel disparity * Pixel size

Предположим, что у вас есть следующая настройка: 

Baseline (b) = 8 cm (80 mm)
Focal length (f) = 6.3 mm
Pixel size (p) = 14 um (0.014 mm)

Наименьшее несоответствие, которое вы можете измерить, составляет 1 пиксель. С известными числами это переводится в: 

Depth = (80*6.3)/(1*0.014) = 36,000 mm = 36 m

Так что в этих обстоятельствах это будет ваша шапка. Обратите внимание, что ваши измерения крайне неточны в этом диапазоне. Следующее возможное несоответствие (2 пикселя) происходит на глубине 18 м, следующее после этого (3 пикселя) - на глубине 12 м и т. д. Удвоение базовой линии удвоит диапазон до 72 м. удвоение фокусного расстояния также удвоит ваш диапазон, но обратите внимание, что оба они негативно повлияют на вас на коротком конце. Вы также можете увеличить максимальную глубину, уменьшив размер пикселя.

При размере пикселя 0,014 мм вы, вероятно, говорите о ПЗС-матрице с горизонтальным разрешением около 1024 пикселей, для ПЗС шириной около 14,3 мм. Если вы удвоите количество пикселей в одной и той же области, вы удвоите свой максимальный диапазон без потери чего-либо на Ближнем конце (потому что ограничения там определяются базовой линией и фокусным расстоянием, которые остаются неизменными).

Это очень хороший обзор компромиссов в измерении глубины в стереовидении. И эта статья в Википедии имеет некоторую хорошую информацию о связи между размером пикселя, размером ПЗС, фокусным расстоянием и полем зрения.

8