在OpenCV中生成子像素精度视差图

时间:2014-09-14 19:51:10

标签: c++ opencv stereo-3d

目的是为校准的立体图像生成视差图。

通过使用OpenCV函数cv :: projectPoints()将3D模型投影到一对校准的立体图像(左/右)上。 cv :: projectPoints()给出cv :: Point2f中2D图像坐标上的点,这是亚像素精度。

由于一些3D点被投射到相同的像素区域,因此我只保留具有较小深度/ Z的点,因为更近点遮挡了更多点。

通过这样做,我可以分别获得左右图像的两个索引图像。索引图像的每个像素指的是它在3D模型中的位置(存储在std :: vector中)或2D(std :: vector)中。

以下代码段应简要说明一下程序:

std::vector<cv::Point3f> model_3D;
std::vector<cv::point2f> projectedPointsL, projectedPointsR;
cv::projectPoints(model_3D, rvec, tvec, P1.colRange(0,3), cv::noArray(), projectedPointsL);
cv::projectPoints(model_3D, rvec, tvec, P2.colRange(0,3), cv::noArray(), projectedPointsR);


// Each pixel in indexImage is a index pointing to a position in the vector of projected points 
cv::Mat indexImageL, indexImageR;
// This function filter projected points and return the index image
filterProjectedPoints(projectedPointsL, model_3D, indexImageL);
filterProjectedPoints(projectedPointsR, model_3D, indexImageR);

为了生成视差图,我可以:

1.对于视差图中的每个像素,找到左/右索引图像中的对应像素位置并减去它们的位置。这种方式给出整数视差(不是亚像素精度);

2.对于视差图中的每个像素,在左/右投影点上找到其2D(浮动精度)位置,并将x轴上的差计算为视差。这种方式可以提供亚像素精度差异。

第一种方法很简单,由于忽略了子像素投影点而引入误差。 然而,第二种方式也引入误差,因为一​​对投影像素(来自相同的3D点)可以投影到像素内的不同位置。例如,左图像中的投影点是(115.289,80.393),右图像中的投影点是(145.686,79.883)。它在视差图中的位置将是(115,80),并且差异可以是:145.686 - 115.289 = 30.397。如您所见,它们可能不完全行对齐以具有相同的y坐标。

问题是: 1.两种方法都是正确的(引入错误除外)吗? 2.如果第二种方式是正确的,如果在计算子像素精度差异时误差是可忽略的。

那么,您也可以告诉我在这种情况下如何计算亚像素视差图。

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

在经过校正的图像对中,视差只是d=f*b/(z+f),其中f是焦距,b是两个相机之间的基线,z是垂直于图像平面的物体的距离。这假设是一个基本的针孔相机型号。

通过近似z>&gt; f,这转为d = f * b / z,即d到z的倒数性质。

因此,您可以分析地计算视差图。