The 16 reference contexts in paper V. Kozlov L., В. Козлов Л. (2017) “УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ДАЛЬНОМЕРА НА ОСНОВЕ СТЕРЕОИЗОБРАЖЕНИЙ // CONSIDERATION OF THE DESTABILIZING FACTORS INFLUENCE FOR INCREASING OF THE MEASUREMENTS ACCURACY OF A RANGEFINDER BASED ON STEREO IMAGES” / spz:neicon:pimi:y:2017:i:3:p:254-262

  1. Start
    7742
    Prefix
    Методы измерения размерных параметров и координат 3D-объектов можно разделить на контактные (координатно-измерительные машины, механические щупы, методы, основанные на получении срезов объекта) и бесконтактные (стереобинокулярные системы, лазерное и рентгеновское сканирование, структурированное освещение)
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Однако наиболее эффективными и универсальными являются современные методики восстановления трехмерной модели сцены с использованием двух цифровых изображений (стереопары) [2, 3]. Возможность измерения расстояний и размеров объектов по анализу фотографических изображений может дать значительный экономический эффект при использовании, например, в области зрения мобильных роботов, для решен
    (check this in PDF content)

  2. Start
    7920
    Prefix
    (координатно-измерительные машины, механические щупы, методы, основанные на получении срезов объекта) и бесконтактные (стереобинокулярные системы, лазерное и рентгеновское сканирование, структурированное освещение) [1]. Однако наиболее эффективными и универсальными являются современные методики восстановления трехмерной модели сцены с использованием двух цифровых изображений (стереопары)
    Exact
    [2, 3]
    Suffix
    . Возможность измерения расстояний и размеров объектов по анализу фотографических изображений может дать значительный экономический эффект при использовании, например, в области зрения мобильных роботов, для решения задач строительства и архитектуры, в геодезии и картографии, в криминалистике для повышения оперативности и качества фиксации следов совершенного преступления, для решения
    (check this in PDF content)

  3. Start
    8910
    Prefix
    Зная трехмерные координаты прообраза, можно вычислить глубину как расстояние до плоскости камеры. Из-за обратной зависимости глубины и смещения разрешающая способность систем стереозрения обратно пропорциональна расстоянию до сканируемой сцены
    Exact
    [3]
    Suffix
    . В России производится ряд фотограмметрических комплексов, позволяющих измерять расстояния и размеры объектов на основании анализа цифровых фотографических изображений. Основной недостаток этих комплексов заключается в том, что для проведения измерений в них необходимо использовать мерные объекты и маркировочные конусы, расположенные в центре измеряемой зоны, что существенно ограничи
    (check this in PDF content)

  4. Start
    10005
    Prefix
    Для решения задачи повышения точности измерения расстояний необходимо учитывать влияние ряда дестабилизирующих факторов и, соответственно, разработать методики устранения их влияния. Первым фактором является отклонение от горизонтальной линии положения камер стереопары. Использование для решения этой задачи известных методов ректификации
    Exact
    [4]
    Suffix
    нецелесообразно, так как в ходе ректификации происходят неизбежные искажения изображений, что вызывает дополнительные трудности сопоставления стереоизображений и, соответственно, снижает точность измерения расстояний.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    10656
    Prefix
    Третьим важным фактором, ограничивающим точность измерений, являются искажения изображения, вносимые оптической системой стереокамеры, главным образом дисторсией объективов. Известны ряд методик автоматического определения и коррекции дисторсии цифровых изображениях
    Exact
    [5–7]
    Suffix
    . Однако в литературных источниках отсутствует анализ влияния дисторсии на точность измерения расстояний по стереоизображению, а также не приводятся способы учета и компенсации влияния этого параметра на точность.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    11573
    Prefix
    Компенсация непараллельности оптических осей фотокамеры Методика измерения расстояний и размеров объектов по анализу цифровых фотографических изображений, не использующая мерный объект, основана на принципах фотограмметрии и корреляционной обработки цифровых изображений
    Exact
    [8]
    Suffix
    . Для определения расстояния R используется стереоскопическая система. В системе регистрируются два изображения объектов под различными ракурсами, и затем, сопоставляя эти изображения, удается реконструировать трехмерную структуру сцены.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    12365
    Prefix
    В современных фотокамерах для регистрации цифрового изображения в плоскости изображения устанавливается фотоприемная матрица. Дальность до объекта R из геометрии изображений определяется из соотношения
    Exact
    [8]
    Suffix
    : (1) где (x' – x'') = Δx – смещение (диспарантность) объекта в плоскости изображения по оси Х в пикселях на первом и втором снимках стереопары; L – величина базы; f – фокус оптической системы; ωх – расстояния между чувствительными элементами фотоприемной матрицы по оси Х.
    (check this in PDF content)

  8. Start
    13145
    Prefix
    Однако в реальной регистрирующей системе это реализовать достаточно трудно, поэтому одним из источников погрешностей в описанной методике является отклонения от горизонтальной линии положения фотокамер стереопары. Методика учета этого фактора поясняется рисунком 1 и заключается в следующем
    Exact
    [8]
    Suffix
    . Рисунок 1 – Стереоскопическая система со сдвигом между фотокамерами по оси OY: 1 – измеряемый объект; 2 – линзы; 3, 4 – фотоприемные матрицы камер Figure 1 – Stereoscopic system with a shift between cameras in the OY axis: 1 – measured object; 2 – lens; 3, 4 – photodetector array of cameras Если имеется сдвиг между фотокамерами по вертикальной оси ΔY (при этом оптические оси объективов
    (check this in PDF content)

  9. Start
    17170
    Prefix
    Другая методика компенсации непараллельности оптических осей фотокамеры при получении первого и второго изображений с использованием жестко соединенного с фотокамерой коллиматора, оптическая ось которого перпендикулярна оптической оси фотокамеры, приводится в
    Exact
    [9]
    Suffix
    . После получения первого снимка фотокамеру перемещают на заданное расстояние L, затем совмещают перекрестие объектива коллиматора с тем же тест-объектом, что и при первом снимке, и получают второй снимок.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    18873
    Prefix
    Например, в некоторых камерах используют не параболические, а сферические линзы, которые проще в изготовлении. В результате возникают искажения изображения, усиливающиеся от центра к краям. Тангенциальные искажения возникают из-за того, что линза в камере расположена непараллельно плоскости матрицы
    Exact
    [5–7, 10]
    Suffix
    . Наиболее распространенным способом компенсации дисторсий камеры является предварительная калибровка с использованием специального калибровочного объекта, помещаемого в поле зрения камеры. В качестве калибровочного объекта может выступать как периодическая структура, так и случайная текстура с определенными статистическими свойствами [11].
    (check this in PDF content)

  11. Start
    19227
    Prefix
    Наиболее распространенным способом компенсации дисторсий камеры является предварительная калибровка с использованием специального калибровочного объекта, помещаемого в поле зрения камеры. В качестве калибровочного объекта может выступать как периодическая структура, так и случайная текстура с определенными статистическими свойствами
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Также находят свое применение и методы, не требующие специального калибровочного объекта, но использующие несколько зарегистрированных изображений одной и той же сцены. Такие методы опираются на априорную информацию о геометрии сцены и решают задачу калибровки с учетом ограничений эпиполярной геометрии [5].
    (check this in PDF content)

  12. Start
    19546
    Prefix
    Также находят свое применение и методы, не требующие специального калибровочного объекта, но использующие несколько зарегистрированных изображений одной и той же сцены. Такие методы опираются на априорную информацию о геометрии сцены и решают задачу калибровки с учетом ограничений эпиполярной геометрии
    Exact
    [5]
    Suffix
    . При этом на практике возникает ситуация, когда отсутствует возможность получить с камеры требуемые изображения. В этом случае параметры дисторсии могут быть оценены на основе анализа самого изображения.
    (check this in PDF content)

  13. Start
    20046
    Prefix
    В этом случае параметры дисторсии могут быть оценены на основе анализа самого изображения. Такой аналитический способ исправления геометрических искажений получил название автоматической (или слепой) калибровки
    Exact
    [6]
    Suffix
    . Наибольшее распространение получили методы, основанные на предположении, что исследуемая сцена содержит большое количество прямых линий, которые остаются прямыми при центральном проецировании, но приобретают кривизну вследствие радиальной дисторсии [7].
    (check this in PDF content)

  14. Start
    20313
    Prefix
    Наибольшее распространение получили методы, основанные на предположении, что исследуемая сцена содержит большое количество прямых линий, которые остаются прямыми при центральном проецировании, но приобретают кривизну вследствие радиальной дисторсии
    Exact
    [7]
    Suffix
    . Однако в литературных источниках не приводятся результаты исследований по анализу влияния дисторсии на точность измерения расстояний по стереоизображению, а также не разработаны методики учета и компенсации влияния этого параметра на точность измерений.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    21892
    Prefix
    В горизонтальной плоскости по осям OX и OY приведены координаты точки на фотоприемной матрице, а по вертикальной оси приведена величина оптических искажений в пикселях для данной точки по оси OX (рисунок 3) и по оси OY (рисунок 4). Экспериментальные исследования показали, что оптические искажения исследуемых объективов Canon и Nikon можно успешно аппроксимировать известными формулами
    Exact
    [12]
    Suffix
    . Скорректированные точки для радиальных искажений можно получить с помощью следующих выражений: xcorrected= x(1+k1r2+k2r4+k3r6), ycorrected= y(1+k1r2+k2r4+k3r6), (4) где (х, у) – координаты точки исходного изображения; r – удаленность точки от оптического центра линзы.
    (check this in PDF content)

  16. Start
    22557
    Prefix
    Тангенциальные искажения определяются двумя параметрами p1 и p2: xcorrected= x+2p1y+p2(r2+2x2); ycorrected= y+p1(2r2+2y2)+2p2x. (5) Таким образом, общая модель искажения характеризуется пятью параметрами, которые составляют вектор искажения (k1, k2, k3, p1 , p2). Остальные искажения, возникающие в оптической системе, вносят значительно меньший вклад и их можно не учитывать
    Exact
    [12]
    Suffix
    . Рисунок 3 – X-компоненты искажений для Canon EOS 1100D с объективом EFS 18-55 (a), левого (b) и правого (c) объективов Fujifilm FinePix Real 3D Figure 3 – X-component distortion for Canon EOS 1100D with lens EFS 18-55 (a), left (b) and right (c) lenses of Fujifilm FinePix Real 3D Приборы и методы измерений 2017.
    (check this in PDF content)