立体双目测距是计算机视觉领域的一个重要技术,它通过两个不同位置的摄像头捕捉到的图像,计算出场景中物体的三维位置。本项目利用C++编程语言实现了这一算法,结合了双摄像头系统,能够有效地对目标物体进行精确的距离测量。
在双摄像头系统中,每个摄像头捕获的图像都有独特的视差,这是因为两个摄像头之间存在一定的基线距离。通过分析两幅图像之间的差异,我们可以计算出每个像素的视差,进而推算出对应点在三维空间中的坐标。这个过程涉及到的主要步骤包括:
1. **图像配准**:对来自两个摄像头的图像进行校准和配准,消除镜头畸变和图像噪声,确保图像的对应点能够准确匹配。
2. **特征检测与匹配**:在处理后的图像中,寻找稳定的特征点(如SIFT、SURF或ORB等),并进行匹配。匹配的特征点对应该来自同一物体上的点在两个图像中的对应位置。
3. **三角测量**:利用匹配的特征点,通过三角形相似性原理,计算像素级别的视差图。视差图反映了每个像素在图像平面上的深度信息。
4. **深度恢复**:根据视差图和摄像头参数(内参、外参),可以求解出每个像素对应的深度值,即物体到摄像头的距离。
5. **三维重建**:有了深度信息,就可以通过反投影的方式,将二维图像上的点恢复到三维空间,形成物体的3D模型。
在C++中实现这些步骤,通常会用到OpenCV这样的开源计算机视觉库,它提供了大量的函数和数据结构,方便开发者进行图像处理、特征匹配和几何计算。
本项目可能包含以下关键文件:
- `calibration.cpp`:摄像头标定代码,用于获取摄像头内参和外参。
- `feature_detection.cpp`:特征检测和匹配的实现。
- `stereo_matching.cpp`:立体匹配算法的实现,如半全局匹配(Semi-Global Matching, SGM)或最小化成本聚合(Cost Volume Processing, CVP)。
- `disp_to_depth.cpp`:将视差图转换为深度图的代码。
- `reconstruction.cpp`:基于深度信息的三维重建算法。
- `main.cpp`:主程序,整合上述模块,实现整个系统的运行流程。
项目可能还附带了一些辅助文件,如配置文件、测试图像、结果展示代码等。
通过这个项目,你可以深入理解立体视觉的基本原理,以及C++在计算机视觉应用中的实际操作。对于想要在自动驾驶、机器人导航、增强现实等领域工作的开发者来说,掌握这种技术是非常有价值的。