Penjelasan terperinci tentang kaedah anggaran kedalaman dan prinsip pengiraan dalam penglihatan komputer

Anggaran kedalaman penglihatan komputer menggunakan teknologi penglihatan komputer untuk menganggar maklumat jarak objek dalam imej, iaitu jarak objek dari kamera. Anggaran kedalaman mempunyai aplikasi yang luas dalam bidang seperti pemanduan autonomi, navigasi robot dan realiti maya. Artikel ini akan memperkenalkan kaedah anggaran kedalaman dan proses pengiraan maklumat kedalaman.

1. Kaedah anggaran kedalaman penglihatan komputer

Kaedah anggaran kedalaman penglihatan komputer boleh dibahagikan kepada dua kategori: anggaran kedalaman visual bermata dan anggaran kedalaman visual binokular.

1. Anggaran kedalaman visual monokular

Anggaran kedalaman visual monokular adalah untuk menganggarkan kedalaman objek melalui imej. Kaedah utama ialah: kaedah paralaks, kaedah struktur, dan kaedah pembelajaran.

(1) Kaedah berasaskan geometri: Membuat kesimpulan jarak antara objek dan kamera dengan mengira maklumat geometri seperti saiz dan kedudukan objek dalam imej. Kaedah ini digunakan terutamanya untuk anggaran kedalaman dalam adegan statik.

(2) Kaedah berasaskan gerakan: Membuat kesimpulan jarak antara objek dan kamera melalui maklumat gerakan objek dalam jujukan imej. Kaedah ini digunakan terutamanya untuk anggaran kedalaman dalam adegan dinamik.

(3) Kaedah berasaskan pembelajaran mendalam: Anggaran kedalaman dicapai dengan menggunakan model pembelajaran mendalam untuk mempelajari hubungan pemetaan antara imej dan kedalaman. Kaedah ini telah digunakan secara meluas dalam beberapa tahun kebelakangan ini.

2. Anggaran kedalaman penglihatan binokular

Anggaran kedalaman penglihatan binokular adalah untuk menganggar maklumat kedalaman objek melalui dua imej. Kaedah utama anggaran kedalaman penglihatan binokular adalah seperti berikut:

(1) Kaedah berasaskan paralaks: dengan mengira perbezaan kedudukan piksel titik yang sama dalam imej kiri dan kanan, jarak antara objek dan kamera adalah disimpulkan. Kaedah ini memerlukan pembetulan dan pemadanan imej, tetapi mempunyai ketepatan yang lebih tinggi.

(2) Kaedah berasaskan triangulasi: Membuat kesimpulan jarak objek dari kamera dengan mengira kedudukan kedua-dua kamera dan kedudukan objek dalam dua imej. Kaedah ini memerlukan penentukuran kamera yang tepat, tetapi boleh memperoleh hasil anggaran kedalaman yang lebih tepat.

(3) Kaedah berasaskan pembelajaran mendalam: Anggaran kedalaman dicapai dengan menggunakan model pembelajaran mendalam untuk mempelajari hubungan padanan antara imej kiri dan kanan. Kaedah ini juga telah digunakan secara meluas dalam anggaran kedalaman penglihatan binokular.

2. Cara mengira maklumat kedalaman

Untuk anggaran kedalaman visual monokular, maklumat kedalaman sesuatu objek boleh dikira dengan formula berikut:

D=wrac{p}

Antaranya, D mewakili kedalaman objek, f mewakili jarak fokus kamera, w mewakili lebar sebenar objek dalam imej, dan p mewakili lebar piksel objek dalam imej.

Untuk anggaran kedalaman penglihatan binokular, maklumat kedalaman objek boleh dikira dengan formula berikut:

Z=frac{Btimes f}{d}

di mana kedalaman Z mewakili objek, dan B mewakili Panjang garis dasar kedua-dua kamera, f mewakili panjang fokus kamera, dan d mewakili saiz paralaks titik yang sama dalam imej kiri dan kanan.

Perlu diambil perhatian bahawa penentukuran kamera dan pembetulan imej diperlukan sebelum mengira maklumat kedalaman untuk mendapatkan parameter kamera yang tepat dan hubungan yang sepadan. Pada masa yang sama, ketepatan anggaran kedalaman juga dipengaruhi oleh pelbagai faktor, seperti kualiti imej, kerumitan pemandangan, parameter kamera, dsb.

Secara amnya, anggaran kedalaman penglihatan komputer ialah tugas yang kompleks yang memerlukan penggunaan menyeluruh pelbagai teknologi penglihatan komputer, seperti pengekstrakan ciri, pemadanan imej, pembelajaran mendalam, dsb. Kaedah anggaran kedalaman dan formula pengiraan yang berbeza sesuai untuk senario dan tugasan yang berbeza Kita perlu memilih kaedah yang sesuai untuk anggaran kedalaman mengikut situasi khusus untuk mendapatkan maklumat kedalaman yang tepat.

Atas ialah kandungan terperinci Penjelasan terperinci tentang kaedah anggaran kedalaman dan prinsip pengiraan dalam penglihatan komputer. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!