第一课:深度相机原理揭秘--双目立体视觉

导读

为什么非得用双目相机才能得到深度?

双目立体视觉深度相机的工作流程

双目立体视觉深度相机详细工作原理

理想双目相机成像模型

极线约束

图像矫正技术

基于滑动窗口的图像匹配

基于能量优化的图像匹配

双目立体视觉深度相机的优缺点


基于双目立体视觉的深度相机类似人类的双眼,和基于TOF、结构光原理的深度相机不同,它不对外主动投射光源,完全依靠拍摄的两张图片(彩色RGB或者灰度图)来计算深度,因此有时候也被称为被动双目深度相机。比较知名的产品有STEROLABS 推出的 ZED 2K Stereo Camera和Point Grey 公司推出的 BumbleBee。
第一课:深度相机原理揭秘--双目立体视觉_第1张图片
ZED 2K Stereo Camera

为什么非得用双目相机才能得到深度?

说到这里,有些读者会问啦:为什么非得用双目相机才能得到深度?我闭上一只眼只用一只眼来观察,也能知道哪个物体离我近哪个离我远啊!是不是说明单目相机也可以获得深度?

在此解答一下:首先,确实人通过一只眼也可以获得一定的深度信息,不过这背后其实有一些容易忽略的因素在起作用:一是因为人本身对所处的世界是非常了解的(先验知识),因而对日常物品的大小是有一个基本预判的(从小到大多年的视觉训练),根据近大远小的常识确实可以推断出图像中什么离我们远什么离我们近;二是人在单眼观察物体的时候其实人眼是晃动的,相当于一个移动的单目相机,这类似于运动恢复结构(S

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