1
УДК 681.51:007.52:631.324
Регистрация дальнометрических и телевизионных данных
при построении трехмерной модели внешней среды
© С.Н. Загоруйко, В.П. Носков
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрена проблема построения объемной цветной модели внешней среды по
ее дальнометрическим и цветным телевизионным изображениям, получаемым
бортовыми сенсорами при движении мобильного робота. Предложены алгоритмы
построения такой модели. Приведены характеристики соответствующих про-
граммно-аппаратных средств и результаты экспериментальных исследований.
Ключевые слова:
система технического зрения, навигационная задача, регистрация,
комплексирование, оптимизация с использованием двойных кватернионов.
Традиционно в системах технического зрения применяют дально-
метрические или телевизионные изображения. В настоящей статье для
каждой точки обзора предложено получать текстурированный фрагмент
виртуального трехмерного изображения внешней среды путем совме-
щения (комплексирования) дальнометрической и телевизионной ин-
формации и объединять фрагменты в процессе движения в одной си-
стеме координат, решая навигационную задачу [1]. Появление
быстродействующих сканирующих дальномеров, работающих синхрон-
но с телекамерами, и высокопроизводительной вычислительной техни-
ки позволяют на современном этапе формировать объемные визуально
подобные цифровые модели внешней среды в реальном времени.
В качестве бортового сенсора было использовано устройство Asus
Xtion Pro Live с датчиком глубины и цветной видеокамерой (рис. 1) [2].
Датчик глубины состоит из инфракрасного проектора, объединенного
с монохромной КМОП-матрицей, что дает возможность получать трех-
мерное дальнометрическое изображение при искусственном освеще-
нии. Характеристики сенсора приведены ниже:
Потребляемая мощность, Вт ……...................
Менее 2,5
Дистанция сканирования, м ……………….....
0,8…3,5
Угол обзора, град:
горизонтальный ……………..........................
вертикальный ……………….........................
диагональный ……………….........................
58
45
70
Датчики……………………………................... Цветная видеокамера, датчик глу-
бины, два микрофона
Разрешение:
датчика глубины, количество кадров
в секунду ……….............................................
VGA (640×480): 30
QVGA (320×240): 60
видеокамеры ………………….......................
SXGA (1280×1024)
