ESTEREOVISIÓN EN TIEMPO REAL

Abstract

La estereovisión nace de la observación de los ojos humanos, entre otros, en los cuales la imagen obtenida por cada ojo es ligeramente distinta a la del otro, y son procesadas por el cerebro con el fin de recuperar la información de profundidad de la escena observada. El objetivo principal de este trabajo es lograr una simulación computacional de la estereovisión en tiempo real, esto es, lo suficientemente rápido para que el ser humano lo perciba fluidamente, es decir a 25 cuadros por segundo. Para ello se utilizan dos cámaras alineadas horizontalmente, con el fin de emular los ojos. El procesamiento se efectúa con la librería OpenCV de Intel. Sin embargo, las cámaras convencionales introducen distorsiones a las imágenes debido a sus lentes, además su alineamiento horizontal resulta complejo. Es por ésto que se debe efectuar correciones a las imágenes antes del procesamiento estereoscópico propiamente tal. Con el fin de corregir las distorsiones, se desarrolla la descripción matemática del lente, tanto de sus parámetros intrínsecos como extrínsecos; para así aplicar, computacionalmente, la función inversa a la distorsión. Luego se realiza la alineación epipolar para que las imágenes resultantes queden tal como si proveniesen de cámaras ideales, con excepción de algunas zonas que inevitablemente se pierden. Con las imágenes ya corregidas y rectificadas, se aplica un algortimo de comparación entre bloques de una imagen respecto a la otra, seleccionando el más adecuado a través del criterio de correlación ?suma de la diferencia absoluta?, obteniendo así el mapa de disparidad entre las dos imágenes, el cual por medio de la triangulación, se transforma en un mapa de profundidades. La estereovisión en tiempo real se logra manipulando algunos parámetros del algoritmo de comparación entre bloques, tales como el tamao de la región de búsqueda o las disparidades mínimas y máximas. La implementación del sistema consiste en dos programas desarrollados en C++ para el procesamiento de las imágenes. El primero de los programas realiza la corrección de las cámaras, mientras que el segundo implementa la estereovisión en sí misma.