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关于双目摄像头深度测量精度分析

楼主#
更多 发布于:2018-11-30 15:19


一、双目摄像头深度测量分析
双目摄像头拍摄同一场景下左右两幅图像,运用立体匹配算法获取视差图,进而获取深度图。
双目摄像头 SDK 中采用 SGBM 算法,由校正后的图像获取视差图。视差图表示,空间物体在左视图中的成像点与在右视图中成像点在水平方向上的像素差,即下图中的 Xl - Xr。[p][p]图 1 双目视差一维原理图[/p][/p]


深度与视差转换关系:
depth = (fx * baseline) / disparity
小觅双目摄像头 SDK 中采用 reprojectImageTo3D 函数获取深度图。
由此分析可知,当物体距离达到一定范围,前后移动的距离不足以在左右视图中产生一个像素以上的视差。在这样的区域内,双目摄像头无法分辨深度的变化,即深度值不随实际空间距离变化而变化。即连续的世界物理量经传感器量化后的客观表现。
而这样的距离是多远且每一段不变化的范围有多长,由具体双目摄像头的参数决定。
这里,小觅双目摄像头的参数为:
焦距长度: 2.1 mm;
像素尺寸: 6.0 x 6.0 μm;
基线长度:120.0 mm。


二、小觅双目摄像头标准版深度测量表现
对小觅双目摄像头标准版进行了深度测量(基于 GPU 模式),并与理论值作比较:[p][p]图 2 小觅双目摄像头标准版深度曲线[/p][/p]
可以看到实际测量曲线稍低于理论测量曲线。下图为实际测量时的一些样本值。[p][p]图 3 小觅双目摄像头标准版深度测量样本[/p][/p]
与理论值比较,对深度测量的误差统计:[p][p]图 4 小觅双目摄像头标准版深度误差[/p]

[/p]

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