Дослідження методів Computer Vision для використання в автоматизованих системах

Abstract

У статті виконано дослідження методів комп'ютерного стерео-зору за допомогою засобів бібліотеки OpenCV. Розглянуто також методи калібрування камер стерео-зору і побудови карти глибин дальності. На виробництві в технологічних процесах, в процесах контролю якості виробів, а також в роботизованих системах часто виникають завдання визначення відстані до об'єкта. Традиційні методи визначення відстані побудовані на базі використання ультразвукових і інфрачервоних датчиків. Однак, застосування цих пристроїв не забезпечує можливості розпізнавання образів. Тому в статті використано новий підхід до вирішення завдання визначення відстані до об'єкта на основі застосування стерео-зору. В якості візуальних елементів стерео-зору були використані WEB-камери Logitech C-170. Для визначення відстані до об'єкта за допомогою стерео-зору необхідно з початку виконати побудова карти глибини об'єктів. В якості програмних засобів, що забезпечують побудову карти глибини була обрана бібліотека з відкритим програмним кодом OpenCV. Використання цієї бібліотеки в некомерційних цілях є безкоштовною, проте при її використанні у розробників часто виникають труднощі у зв'язку неповним описом використовуваних функцій. Алгоритм побудови карти глибини складається з наступних кроків: калібрування камер відео-пари, усунення дисторсії зображень, ректифікація зображень і побудова карти глибини, на основі зображення з лівої і правої камер стерео-пари. Розроблена на базі міні-комп'ютера Orange-PI з використанням методів Computer Vision система побудови карти глибини сцени показала високу ефективність і дозволяє визначити відстань до об'єктів сцени.