ステレオビジョンとは
ステレオビジョン(Stereo Vision)とは、2台のカメラ(ステレオカメラ)で同時に撮影した画像の視差(ディスパリティ)を利用して、3D情報を取得する技術です。人間の両眼視差による奥行き知覚と同様の原理を、コンピュータで実現するものです。
| ひとことで言うと | 2台のカメラの見え方のズレから、距離を測る技術。人の両目と同じ原理。 |
|---|---|
| どこで使う | 産業用ロボットの距離計測、自動運転、3Dスキャン。 |
| 注意点 | 模様のない平面では対応点が見つからず、距離を測れない。 |
ステレオビジョンの処理手順
ステレオビジョンの処理は、カメラキャリブレーション、ステレオ整列(レクティフィケーション)、ステレオマッチング、深度計算の各段階からなります。カメラキャリブレーションでは2台のカメラの相対位置関係と内部パラメータを推定します。ステレオ整列で対応する画像行を揃えた後、左右画像間の対応点を見つけるステレオマッチングを行います。得られた視差から三角測量の原理で深度を計算します。ディープラーニングを活用したステレオマッチング(GC-Net、PSMNet、RAFT-Stereoなど)が精度向上に貢献しています。
12台で同時撮影少し離して設置
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2同じ点を探す左右画像で対応付け
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3ズレを測る視差を計算
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4距離に換算ズレが大きい=近い
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5深度マップ完成3D形状が得られる
ステレオビジョンの応用
ステレオビジョンは自動運転での前方障害物検出、ロボットの環境認識と障害物回避、3D測量、産業用ロボットのピッキング作業、医療手術支援ロボットの奥行き把握などで活用されています。LiDARと比較してコストが低いという利点がありますが、テクスチャのない領域や照明変化に弱いという課題があります。