Методики повышения точности измерения расстояний на основе корреляционного анализа стереоизображения
Another Title
Methods of distance measurement’s accuracy increasing based on the correlation analysis of stereo images
Bibliographic entry
Козлов, В. Л. Методики повышения точности измерения расстояний на основе корреляционного анализа стереоизображения = Methods of distance measurement’s accuracy increasing based on the correlation analysis of stereo images / В. Л. Козлов // Приборы и методы измерений : научно-технический журнал. - 2018. – Т. 9, № 1. – С. 48-55.
Abstract
Для решения задачи повышения точности восстановления трехмерной картины пространства по двумерным цифровым изображениям необходимо использовать новые эффективные методики и алгоритмы обработки и корреляционного анализа цифровых изображений. Активно разрабатываются инструменты, позволяющие снизить временные затраты на обработку стереоизображений, повысить качество построения карт глубины и автоматизировать их построение. Целью работы являлось исследование возможностей использования различных методик обработки цифровых изображений для повышения точности измерений дальномера на основе корреляционного анализа стереоизображения. Приведены результаты исследований влияния методик смешения цветовых каналов на точность измерения расстояний для различных функций, реализующих корреляционную обработку изображений; исследования по анализу возможности использования интегрального представления изображений для снижения временных затрат при построении карты глубины; исследования возможности использования предварительной фильтрации изображений перед корреляционной обработкой при измерении расстояний по стереоизображению. Установлено, что использование равномерного смешения каналов ведет к минимизации общего числа измерительных ошибок, а применение извлечения яркости согласно стандарту sRGB ведет к увеличению числа ошибок для любой из рассмотренных методик корреляционной обработки. Интегральное представление изображения позволяет добиться ускорения корреляционной обработки, однако данный метод целесообразно применять для вычисления карты глубины на изображениях не более 0,5 мегапикселя. Использование фильтрации изображений перед корреляционной обработкой может обеспечить в зависимости от параметров фильтра либо увеличение значения корреляционной функции, что целесообразно использовать для анализа зашумленных изображений, либо сжатие корреляционной функции.
Abstract in another language
To solve the problem of increasing the accuracy of restoring a three-dimensional picture of space using two-dimensional digital images, it is necessary to use new effective techniques and algorithms for processing and correlation analysis of digital images. Actively developed tools that allow you to reduce the time costs for processing stereo images, improve the quality of the depth maps construction and automate their construction. The aim of the work is to investigate the possibilities of using various techniques for processing digital images to improve the measurements accuracy of the rangefinder based on the correlation analysis of the stereo image. The results of studies of the influence of color channel mixing techniques on the distance measurements accuracy for various functions realizing correlation processing of images are presented. Studies on the analysis of the possibility of using integral representation of images to reduce the time cost in constructing a depth map areproposed. The results of studies of the possibility of using images prefiltration before correlation processing when distance measuring by stereo imaging areproposed. It is obtained that using of uniform mixing of channels leads to minimization of the total number of measurement errors, and using of brightness extraction according to the sRGB standard leads to an increase of errors number for all of the considered correlation processing techniques. Integral representation of the image makes it possible to accelerate the correlation processing, but this method is useful for depth map calculating in images no more than 0.5 megapixels. Using of image filtration before correlation processing can provide, depending on the filter parameters, either an increasing of the correlation function value, which is useful for analyzing noisy images, or compression of the correlation function.
View/
Collections
- Т. 9, № 1[10]