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1、立体视觉系统於距离量测上之应用 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望前言 對於空間裡的景物距離測量，立體視覺為一種有效率且實用的方法，有別於雷射等其它測距儀器，它具有快速且可以得到影像資訊等優點。研究目的w立體視覺系統的架設w立體視覺於距離量測應用時的誤差討論實驗設備JAI MCL-1500 彩色攝影機w自動或手動方式對焦w5.8mm-58mm 十倍光學變焦鏡頭w1/3英寸的CCD感光元件wNTSC視訊規格w解析度 640*480實驗設備Meteor I
2、I 影像擷取卡w具有四個頻道的輸入，經由其中兩個頻道來連接立體視覺的兩部攝影機，以頻道切換再擷取的方法來取得兩張影像。w搭配 Matrox Image Library 做影像處理的工作。立體視覺系統實體立體視覺原理ZP(X,Z)XbXlXrfZ立體視覺影像實驗方法w探討攝影機的焦距以及基線距離的改變對於立體視覺距離量測精度的影響。實驗所設定的焦距為f=5.8mm、f=58mm，基線距離為b=430mm、b=224mm。w將立體視覺系統設定在和欲測量的物體間已經精準量測的距離，由2m至100m每 2m的間距來做量測。結果與討論w視野w解析度w光軸w距離量測視野h透鏡f感光元件視野 f=5.8 m
3、m FOV=45.8508 mm430 mm視野 f=58 mm FOV=4.85130 mm430 mm立體視覺的解析度b為基線距離f為攝影機焦距h為感光元件水平方向長r為影像解析度Pl-Pr為影像的像素差立體視覺的解析度比較 b=430mm立體視覺的解析度比較 b=224mm攝影機光軸設定對量測距離的影響立體視覺精度測試 b=430 mm f=5.8 mm立體視覺精度測試 b=430 mm f=58 mm立體視覺精度測試 b=430 mm f=5.8 mm立體視覺 b=430 mm f=58 mm立體視覺精度測試 b=224mm f=5.8mm立體視覺精度測試 b=224 mm f=58
4、mm立體視覺精度測試 b=224mm f=5.8mm立體視覺精度測試 b=224mm f=58mm立體視覺的解析度比較結論w立體視覺系統中視野會隨著焦距增大而減小，在實驗中焦距為5.8 mm時攝影機的視角為45.8。，焦距為58mm時的視角為4.8。w攝影機焦距及基線距離的設定會影響立體視覺量測的解析度，焦距及基線距離愈長則解析度會愈高，距離量測的精確度也就會愈高，對於100 m內的距離量測，在焦距為58 mm基線距離為430mm時的最大誤差為2.5m。結論w立體視覺在使用上焦距短的鏡頭適合近距離且廣大視野的距離量測，而焦距長則適用於長距離時小範圍精準的量測。w立體視覺應用於距離量測的精準度主要受限於它的解析度，就立體視覺系統架設的便利性而言，要提高長距離量測的精準度，使用長焦距的鏡頭為比較適用的方法。謝謝