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视觉测量技术:单台摄像机双目视觉系统结构

【摘要】:如果摄像机事先移动的两个位置确定下来,该系统只需要一次标定,即可构成双目视觉测量系统。图7.12 摄像机移动构成双目视觉系统这种结构的特点如下:1)采用单摄像机,降低了系统的成本;根据摄像机移动位置的不同,很容易构成不同基线距的双目视觉测量系统,具有很大的灵活性。

1.摄像机移动,构成双目视觉系统

保持目标物不动的移动摄像机法,是近景摄影测量中常用的方法。测量中绝大多数目标物不能移动或不宜移动。

如图7.12所示,当摄像机位于位置1和位置2时,分别采集包含物体特征点的图像。两幅图像可以组成正直摄影立体像对,这时摄像机位置的变动应保持基本平移性质,即摄像机仅仅沿着x方向移动,沿其他方向没有移动和转动。系统的基线B与摄像机的移动距离相关。如果摄像机事先移动的两个位置确定下来,该系统只需要一次标定,即可构成双目视觉测量系统。两幅图像也可组成交向摄影立体像对,这时摄像机位置的变动是移动加转动,摄像机需要重新标定。

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图7.12 摄像机移动构成双目视觉系统

这种结构的特点如下:

1)采用单摄像机,降低了系统的成本;根据摄像机移动位置的不同,很容易构成不同基线距的双目视觉测量系统,具有很大的灵活性。

2)这种结构对摄像机的移动位置要求较高,尤其是移动的固定位置。(www.chuimin.cn)

3)因为摄像机在两个位置的固定是在测量过程中进行的,因此测量速度不可能很快。对于要求在线测量的应用场合,这种结构显然不能满足要求。

2.摄像机固定,被摄物移动构成双目视觉系统

即保持摄像机不动,移动被测目标。如图7.13所示,自摄站S对目标M拍摄一张图像P1后,保持摄像机S不变,将被摄物M从位置M1平移至M2,再拍摄另一图像P2,以组成立体像对(P1P2)。

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图7.13 移动被摄物体法获取立体像对

被摄物M的平移距离B相当于摄影基线。在近景摄影测量的立体摄影中,当移动目标较移动摄像机更为方便时,常采用此方法。如工厂传送带上对部件进行质量控制是一种典型例子,可方便地对传送带上不断平移过来的众多部件一一进行立体摄像。