Принципы и применение дальнометрии бинокулярного зрения.

Автор: Технология Линци

1 Принцип дальности бинокулярного зрения

Принцип определения дальности бинокулярного зрения можно разделить на аналогичный принцип треугольника и принцип пиксельной шкалы. Первое является общепринятым объяснением, а второе — принципом, названным Lingqi Technology. Подробности заключаются в следующем.

1.1 Принцип подобных треугольников

В настоящее время на Принципе ранжирования бинокулярного Объяснение вопроса – принцип подобия треугольника.,следующее Рисунок 1（Ссылка на источник изображенияhttps://cloud.tencent.com/developer/article/2054308）,OrиOtДве камеры, расположенные параллельно,B — расстояние между оптическими осями двух камер.,f — фокусное расстояние линзы,Точка P — это физическая точка сцены.,Z — расстояние от физической точки P до камеры.

Рисунок 1

По принципу подобных треугольников можно получить уравнение 1, а затем вывести выражение Z, как показано в уравнении 2.

официальный 1

официальный 2

1.2 Принцип пиксельного масштаба

Как показано на рисунке 2 ниже, камера находится в позиции 1, ее поле зрения — β, расстояние от земли — Z, ширина захватываемой земли — L, пиксели изображения — Ш*В, есть точка. P в сцене и x точки P, когда камера находится в положении 1. Координата пикселя по оси — X1.

Рисунок 2

Мы можем легко получить выражение для расстояния Z, как показано в уравнении 3. β связано с линзой и является известным термином. Z можно найти, если известно L, и L содержит W пикселей. Нам нужно только это выяснить. можно найти значение, представленное расстоянием каждого пикселя, Z.

официальный 3

Теперь переместите камеру на расстояние B слева направо в позицию 2. В этот момент пиксельная координата точки P по оси X на изображении равна X2. Таким образом, мы можем найти расстояние t, представленное каждым пикселем, см. Уравнение 4,

официальный 4

Итак, L=Wt, тогда можно получить Z, см. уравнение 5.

официальный 5

Если мы непосредственно разместим камеру с теми же параметрами, что и камера 1, в позиции 2, мы сможем использовать бинокулярную камеру для измерения расстояния.

2 продукта собственной разработки, основанные на принципе масштабирования пикселей.

При использовании принципа пиксельной шкалы для измерения расстояний наиболее важно указать эталонное расстояние, чтобы найти расстояние, представленное каждым пикселем. В бинокулярном зрении базовая длина двух камер используется как опорное расстояние. В монокулярном зрении, если в сцене также можно найти известное опорное расстояние, можно также найти и окончательное расстояние.

В настоящее время большинство продуктов бинокулярного зрения решают карты глубины для картографирования и навигации. Такие алгоритмы, как стереосопоставление и трехмерная реконструкция, требуют высокой вычислительной мощности и неприменимы в некоторых сценариях, требующих только простого определения местоположения, таких как определение высоты дрона. Подвеска с фиксированной точкой. В настоящее время на рынке обычно используются методы лазерной локации, ультразвуковой локации и т. д. Компания Wuhan Lingqi Technology Co., Ltd. разработала интегрированный модуль локации оптического потока LQ-S01, используя принцип пиксельной шкалы бинокулярного зрения. , такой как рисунок 3,

Рисунок 3

Этот модуль имеет функции измерения дальности и оптического потока, что позволяет дрону легко достигать фиксированной высоты и подвески в фиксированной точке. В ответ на сложную проблему калибровки бинокулярной камеры компания Lingqi Technology разработала соответствующие алгоритмы, позволяющие легко выполнить калибровку камеры. Эта технология ожидает заявки на патент. Кроме того, Lingqi Technology также разработала собственный алгоритм оптического потока для прямого вывода физических значений. Данные стабильны и надежны. Без какой-либо фильтрации дрон может стабильно левитировать. Видео полета можно просмотреть, выполнив поиск по запросу Lingqi Technology на станции. Б. . Этот продукт был запущен на Taobao. Заинтересованные студенты могут обсудить его вместе. Что касается использования модулей оптического потока, вы можете прочитать другую статью «Применение модулей оптического потока в БПЛА».