background image

Σχεδιασμός και κατασκευή ενός υβριδικού αμυντικού αυτοματοποιημένου ρομποτικού συστήματος 

 

 

 

90 

της στερεοσκοπικής όρασης. Εάν δεν επιτευχθεί η εύρεση αντιστοιχιών μεταξύ δύο εικόνων 

τότε δεν μπορεί να υπολογιστεί η απόσταση του αντικειμένου από το σημείο αναφοράς (την 

κάμερα) και συνεπώς και καμία άλλη διαδικασία που να απαιτεί την επεξεργασία στοιχείων 

που  βρίσκονται  και  στις  δύο  εικόνες.  Αυτό  συμβαίνει  γιατί  το  σημείο  που  αποτελεί  κοινό 

σημείο  αναφοράς  και  στις  δύο  εικόνες  φέρει  διαφορετικές  τιμές  με  αποτέλεσμα  οι 

υπολογισμοί σε όποια άλλη διαδικασία το χρησιμοποιεί, να μην είναι ακριβείς.  

Κατά  καιρούς  έχουν  προταθεί  διάφορες  μέθοδοι  και  τεχνικές  για  την  επίλυση  του 

συγκεκριμένου  προβλήματος.  Η  κυριότερη  τεχνική  που  εφαρμόζεται  ευρέως  ονομάζεται 

στερεοσκοπική  διόρθωση  εικόνας  (stereo  rectification),  η  διαδικασία  της  οποίας 

παρουσιάζεται  στην  Εικόνα  35.  Η  όλη  λειτουργία  της  τεχνικής  αυτής  βασίζεται  στη 

δημιουργία και τη χρήση ενός πίνακα, του πίνακα παραλλάξεων (disparity map)

6

.

 

Η διαφορά 

ανάμεσα  στη  θέσης  ενός  σημείου  στη  μία  και  στην  άλλη  εικόνα  ονομάζεται  παράλλαξη 

(disparity).  Στον  πίνακα  που  προαναφέρθηκε,  αποθηκεύεται  η  τιμή  παράλλαξης  για  κάθε 

εικονοστοιχείο  της  εικόνας  που  αναπαριστά  τη  σκηνή.  Όσο  μεγαλύτερη  είναι  η  τιμή  της 

παράλλαξης, τόσο πιο κοντά βρίσκεται το σημείο στην κάμερα. Όσο μικρότερη είναι η τιμή 

της  παράλλαξης  τόσο  μεγαλύτερη  είναι  η  απόσταση  από  την  κάμερα.  Η  απόσταση  ενός 

σημείου της σκηνής από το σημείο αναφοράς

7

  είναι  αντιστρόφως  ανάλογη  της  παράλλαξης 

[4].  Για  την  απλούστευση  των  υπολογισμών  χρησιμοποιούνται  συνήθως  κάμερες  που 

βρίσκονται ακριβώς στο ίδιο ύψος, παράλληλες μεταξύ τους με μικρή εστιακή απόσταση.  

Μια  ακόμη  μέθοδος  η  οποία  χρησιμοποιείται  κατά  κόρον  στη  στερεοσκοπική  όραση 

είναι το καλιμπράρισμα της κάμερας (camera calibration). Η μέθοδος αυτή έχει ως στόχο τη 

διόρθωση των στρεβλώσεων που προκαλούνται κατά την απεικόνιση της εικόνας, βρίσκοντας 

τις  ποσότητες  στο  εσωτερικό  της  φωτογραφικής  μηχανής  που  επηρεάζουν  τη  διαδικασία 

αυτή. Ο αλγόριθμος που χρησιμοποιείται για την εκτέλεση της διαδικασίας αυτής υπολογίζει 

τη  μήτρα  της  κάμερας  (τον  πίνακα  των  εικονοστοιχείων)  με  τη  χρήση  των  εξωγενών

8

  και 

                                                             

6

 

Ως “παράλλαξη” ορίζεται η όποια διαφορά στη θέση της προβολής ενός σημείου της σκηνής πάνω 

στις δύο στερεοσκοπικές εικόνες.

 

7

 

Ως σημείο αναφοράς ορίζεται η θέση της κάμερας.

  

8

 

Οι  εξωγενείς  παράμετροι  αποτελούνται  από  την  περιστροφή,  R,  και  τη  μετάφραση,  t.  Οι 

συντεταγμένες  του  οπτικού  κέντρου  της  φωτογραφικής  μηχανής  του  x-  και  y-άξονα  καθορίζουν  το 

επίπεδο της εικόνας