М.О. Корлякова, Е.Ю. Прокопов, П.К. Новиков
4
1) захват и предварительная обработка изображений, которая под-
разумевает получение очередной пары кадров из стереопары, их пред-
обработку и выделение наиболее интересных областей (кандидатов на
принадлежность к особым точкам) из одного кадра стереопары;
2) определение парных точек изображений стереопары (т. е. то-
чек одного объекта на левом и правом кадре) для текущей пары кад-
ров в результате поиска сопряженных точек правого кадра относи-
тельно выделенных особых точек левого кадра;
3) сопоставление стереопар, получаемых в моменты времени
i
t
и
1
i
t
(или выделение ключевых точек видеопоследовательности).
Рассмотрим последовательно все этапы решения поставленной
задачи.
1. Захват и предварительная обработка изображений. Для захвата
изображения использовали две камеры HP Deluxe Webcam, установ-
ленные на жестко фиксированном расстоянии. Поскольку система
должна работать с минимальными задержками во времени, этот факт
накладывает ряд ограничений на размер входного изображения в
пикселах. Однако уменьшение размера напрямую связано со снижени-
ем качества распознавания. Основываясь на данном факте, было приня-
то решение считать ограничения времени реакции системы менее
важным критерием ее качества. Таким образом, входными данными си-
стемы являются кадры стереопары — каждое изображение размером
1280 × 1024 пикселов.
В процессе предварительной обработки все кадры подвергали пе-
реводу в полутоновое представление, а над «левым» кадром стерео-
пары проводили следующие дополнительные операции:
сжатие изображения;
определение контура объектов.
Это необходимо для увеличения скорости поиска областей кан-
дидатов, так как скорость обработки черно-белого одноканального
изображения намного выше, чем скорость обработки цветного трех-
канального изображения.
Определение контура объектов значительно сужает область по-
иска особых точек, поскольку там, где нет контуров, нет и особых
точек изображения. Как правило, это области с монотонным измене-
нием интенсивности, что не позволяет проводить процедуры сопо-
ставления проекционных образов точек сцены.
Положения границ областей интенсивности определяли с помощью
оператора Собеля. По сути, это дискретный дифференциальный опера-
тор, вычисляющий приближенное значение градиента яркости изобра-
жения. Результатом применения оператора Собеля в каждой точке
изображения является вектор градиента яркости в этой точки. Оператор
Собеля основан на свертке изображения небольшими сепарабельными
целочисленными фильтрами в вертикальном и горизонтальном направ-
лениях, поэтому его относительно легко вычислить. Оператор исполь-
