1588094357

3. Algorytm wyznaczania gęstej mapy dysparycji

3.1. Dopasowanie obszarami, miara SAD

Właściwe wyznaczenie pozycji obserwowanych obiektów, sprowadza się do wyliczenia dysparycji dla każdego punktu obrazu odniesienia. Dysponując obrazami z kanonicznego układu kamer (lub obrazami po rektyfikacji) wystarczy znaleźć parę odpowiadających sobie punktów w odpowiednich wierszach obrazów. W praktyce dopasowanie pojedynczych punktów jest niezwykle trudne, dlatego częstym sposobem wyznaczania dysparycji jest tzw. dopasowanie obszarami [3, 5, 7, 10]. Algorytmy oparte na dopasowaniu obszarami porównują do siebie prostokątne fragmenty obu obrazów, zawierające badany punkt wraz z pewnym otoczeniem. Najczęstszą miarą służącą do wyznaczania podobieństwa tych obszarów, jest suma bezwzględnych różnic (SAD - ang. Sum of Absolute Differences) wyliczona według wzoru [7]:

SAD(x_r,y„d)= Y.    E

i=-\(winy-1) j=-ł(win_V-1)

[l-Rr (x_r + i,y_r+ j) - Ri{xi + i + d, yi + j) \ +

+|G_r (X_r + i,y_r + j) -Gi(xi + i + d,yi+j)\ + +\B_t (x_r + i,y_r+j)-Bi(x_t+i + d, yi+j) |]

gdzie:

x_p, y_p - współrzędne badanego punktu obrazu d - aktualne przesunięcie

winx, winy - rozmiary okna dopasowania (w pikselach)

R,G, B - składowe obrazów odpowiadające podstawowym kolorom

Zakres przesunięcia dla którego liczona jest miara SAD, należy dobrać adekwatnie do względnego „przemieszczenia” obiektów znajdujących się najbliżej kamery. Zbyt mała wartość spowoduje powstanie dużych błędów w wynikowej mapie głębi, a zbyt duża niepotrzebnie wydłuży czas obliczeń. Wyznaczenie miary SAD dla całego zakresu przesunięcia tworzy funkcję dopasowania danego punktu obrazu odniesienia. Rysunek 3.2 przedstawia obrazowo ideę algorytmu dopasowującego obszarami dla jednego punktu stereopary 3.1, a rysunek 3.3 jego funkcję dopasowania.

19