Введение
Стереовидеокамера применяется для анализа различных трехмерных объектов. Различают стереосистемы пассивного и активного типов. Пассивный принцип стереоанализа дает несомненные преимущества устройствам этого типа, но требует более сложных алгоритмов обработки принятых сигналов и подвержен воздействию помех, которые снижают достоверность получаемой информации. Активные стереосистемы в значительной степени свободны от этого недостатка. Но использование стереосистем пассивного типа позволяет вести наблюдение скрытно от объекта, т.е. не может быть обнаружено.
Основной проблемой стереоскопических систем при определении дальности является нахождение сопряженных точек в изображениях, формируемых каждой из стереоскопических пар. Особенно остро эта проблема стоит при анализе неизвестных образов объектов. Вследствие этого снижается эффективность алгоритмов определения сопряженных точек, и нужно разрабатывать более сложные алгоритмы. Чтобы преодолеть трудности, возникающие при автоматической обработке и интерпретации трехмерной информации, формируемой в стереосистеме телевизионного типа, используют специальную подсветку. Стереоскопические системы телевизионного типа с использованием различных типов структурированной подсветки относят к активным стереоанализаторам. В настоящее время созданы бинокулярные системы со сканированием лазерным пучком, совершающим строчно-кадровое сканирование пространства предметов, со сканирующим лазерным плоским пучком, совершающим одномерное сканирование.
Стереоскопические системы телевизионного типа находят применение в автоматических системах навигации подвижных роботов, а также в железнодорожных вагонах-лабораториях для испытания контактной сети, а также измерения расстояния от стенки вагона до внешних объектов (стенок тоннеля, стен домов, столбов и т.д.). Это расстояние не должно быть меньше допустимого, поэтому на пути следования поезда проводятся измерения этого расстояния. Именно для решения этой проблемы и будет разрабатываться пассивная стереоскопическая оптическая система, описанная в данной работе. Тем же способом проводят измерения высот подвески, зигзага и выноса группы контактных проводов, высоты и отклонения в плане отходящих проводов.
Восстановление трехмерной структуры сцены (ТСС) является одной из важных задач технического зрения, ставшей особенно актуальной с созданием робототехнических устройств, способных ориентироваться в трехмерном пространстве и систем безопасности, использующих трехмерные образы объектов.
В обычном изображении трехмерного пространства информация о расстоянии до различных элементов сцены проявляется только в виде косвенных признаков: через относительные размеры объектов, затенение одних объектов другими, различной освещенностью и т.д. Один из способов получения информации о глубине состоит в регистрации нескольких изображений сцены под различными ракурсами. В этом случае точки сцены дают изображения, относительное положение которых зависит от расстояния до точки наблюдения, сопоставляя которые, можно реконструировать ТСС.
Систему, предназначенную для регистрации нескольких изображений сцены под различными ракурсами, называют стереоскопической системой. ............
