3D-Objektverfolgung mit Stereokameras zur ... - tinytall studios

2.4 Stand der Forschung 15
Sum-of-Absolute-Differences-Korrelation auf rektifizierten Kamerabildern angewendet. Um Unstetigkeiten
in bestimmten Bildbereichen ausgleichen, werden weitere Nachverarbeitungsschritte
durchgeführt.
Generell basieren die meisten Arbeiten in dem Bereich auf rektifizierten Bildern, da auf diesen
effizient gerechnet werden kann und die Ergebnisse eine hohe Genauigkeit haben. Für die
Rektifizierung von Stereobildern existieren dementsprechend auch mehrere Verfahren, um die
Stereobilder so zu transformieren, dass diese dem standard-stereoskopischen Modell entsprechen.
Dabei sind insbesondere die Arbeiten von Ayache und Hansen [AH88], Trucco und Verri [TV98]
oder [SH10] zu nennen.
Die Arbeit von Andert [And06] nutzt das bereits von Konolige [Kon97] präsentierte Small
Vision System zur Erzeugung einer Tiefenkarte. Mit Hilfe dieser Tiefenkarte sollen am ARTIS-
Hubschrauber im Flug Objekte zur Kollisionsvermeidung detektiert werden. Das gleiche Verfahren
zur Tiefenkartengenerierung wird auch von [Isl08] verwendet, um die Eigenbewegung
des Hubschraubers zu bestimmen.
Auch für die Anwendung in selbständig fahrenden Bodenfahrzeugen werden Stereokameras
eingesetzt. [NNB06] zeigen ein Verfahren, welches Mono- als auch Stereokameras für die
visuelle Odometrie einsetzen kann. Dabei werden über einen Harris-Detektor markante Punkte
gefunden und Korrespondenzen gesucht. Im Stereofall wird dazu erst ein grobes Matching
über einen bestimmten Bereich um das Feature durchgeführt und über eine genaue Korrespondenzsuche
mittels normierter Kreuzkorrelation ausgewertet und verfeinert. Die so ermittelten
Daten dienen dabei zur Lokalisierung des autonomen Bodenfahrzeugs und der Schätzung der
Eigenbewegung.
Ein weiteres Verfahren zum 3D-Feature-Tracking mit parallel ausgerichteten Stereokameras
wird in [ZCL10] gegeben. Dort werden, ähnlich wie in dieser Arbeit präsentiert, Features im
linken Kamerabild gewählt und verfolgt und die entsprechenden korrespondierenden Punkte
im rechten Kamerabild gesucht. Dabei verwenden die Autoren für das zeitliche Tracken ein
Blockmatching-Verfahren in einem bestimmten Bildbereich. Für das Finden korrespondierender
Punkte im rechten Bild dient zur groben Lokalisierung der Bewegungsvektor des linken Bildes,
da die Bewegung der Features in beiden Kameras annähernd gleich sein sollte.
2.4.2 Berechnung der relativen Eigenbewegung
Auch für die Berechnung der Eigenbewegung aus den Kamerabildern gibt es verschiedene
Ansätze. Zu den gängigen Verfahren zählt beispielsweise das auch in dieser Arbeit verwendete