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双目立体视觉实验系统解决方案

 

【方案背景】
双目立体视觉是一门具有广阔应用前景的学科,随着光学、电子学以及计算机技术的发展,其已不断进步,并逐渐应用到机器人导航、工业检测、生物医学、虚拟现实等领域。伴随着该学科的实用化程度越来越高,对这方面的人才也提出了数量与质量的要求。而大恒图像提供的双目立体视觉实验系统旨在为这方面人才的培养提供一个验证双目立体成像原理的开放性教学平台,让初学者深入浅出地了解到双目标定的原理。 同时结合立体视觉软件平台,初学者可以了解到整个算法的实现流程。    

【方案概述】
双目立体视觉实验系统由数字摄像机、镜头、双目立体实验平台以及立体视觉软件平台组成,同时提供一款信号发生器来达到双摄像机同步采集。双目立体实验平台可支持三自由度的摄像机位姿调整,能够适应双目测距、双目重构、运动跟踪等实验。实验采用两台相同分辨率的摄像机,配合相同焦距的镜头,从不同角度拍摄同一物体。通过摄像机标定及纹理匹配,可实时获得物体表面3D数据,并可重构出物体表面信息。以上过程均在组态式的立体视觉软件开发平台上完成,可实时地查看结果和调整参数。
双目立体视觉测量方法具有效率高、精度高、系统结构简单、成本低等优点,非常适合于制造现场在线、非接触产品检测和质量控制。对运动物体 (包括动物和人体形体) 的测量中,由于图像获取是在瞬间完成的,因此立体视觉方法是一种非常有效的测量方法。双目立体视觉系统是计算机视觉的关键技术之一,获取空间三维场景的距离信息也是计算机视觉研究中最基础的内容,该实验可为学生以后立体重构知识的学习做好铺垫。

【应用场景】
机器人导航
运动跟踪
三维测量
工业检测
生物医学
微操作系统的参数检测
虚拟现实
反求工程
航天遥测、军事侦察等领域。

【系统优势】
提供配套的教学文档,理论与实践可高度统一
实现双摄像机采集同步,与实际应用可高度贴合
软件平台界面简洁、易于操作
算法流程简洁明了
在软件平台上可实现二次自主开发,灵活操作
结合MVTEC公司的HALCON软件,可实现功能扩展

【系统组成】

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【立体视觉软件平台】
立体视觉软件平台是一款大恒图像自主研发的开放性软件开发平台,用户可在该软件平台上自主搭建实验程序。同时,也可在该平台上直接调用双目立体视觉示例程序。该示例程序在软件实验平台上实现标定、三维重构等功能。通过简单易用的标定插件,用户在改变摄像机位姿后可以快捷地实现重新标定。
通过摄像机的标定以及纹理匹配,重构物体表面信息。以上过程均可以通过组态的方式在软件实验平台上完成,并可以实时查看结果、调整参数。除此之外,该软件平台还支持一些常用算子,如图像滤波、图像分割、匹配以及blob分析等

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