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42 KAPITEL 4. IMPLEMENTIERUNG
Ansteuerung der Stereokamera
Zur Ansteuerung der Bumblebee stehen unter [29] das Digiclops- und Triclops-API von Point Grey zur
Verfügung. Beide können in C/C++ Programme eingebunden werden und ermöglichen eine weitgehend
komfortable, jedoch recht hardwarenahe Abfrage der Kamera beziehungsweise des zur Positionsbestimmung
notwendigen Tiefenbildes. Das Digiclops API dient zur Ansteuerung der Kameras und Abfrage
der Einzelbilder. Das Triclops SDK enthält Funktionen zur schnellen Messung von Distanzen zu Pixeln
im Bild und unterstützt die Generierung von Disparitätsbildern aus linkem und rechtem Bild der
Stereokamera.
CBumblebee - Eine Klasse zur Ansteuerung der Bumblebee: Aufgrund der Hardwarenähe der
APIs wurden die Aufrufe zur Ansteuerung der Kamera und Abfrage der Tiefeninformationen in einer
Wrapper-Klasse zusammengefasst. Neben der in den meisten Beispielen verwendeten Methode,
zunächst über triclopsGetImage16() das Disparitätsbild zu extrahieren und daraus durch Aufrufe von
triclopsRCDToXYZ() für jeden Pixel einen Tiefenwert zu berechnen, steht zusätzlich die Funktion triclopsExtractImage3d()
zur Verfügung. Diese fasst die Schritte zusammen und liefert direkt die benötigten
Tiefeninformationen. Aufgrund vergleichbarer Performance beider Methoden und der leichteren Handhabung,
wurde die zweite in der CBumblebee-Klasse verwendet, um die Abstandsinformationen für den
späteren Vergleich mit der realen Szene zu berechnen.
4.1.4 Verfahren zur Berechnung der Stereobilder
Die automatische Synchronisation der Kameras im Bumblebee Stereokameramodul ermöglicht eine
selbst für schnelle Kamerabewegungen ausreichend synchrone Akquisition von Stereobildpaaren. Diese
können dank interner Entzerrung und Rektifizierung direkt über einen Stereoalgorithmus in ein Disparitätsbild
umgerechnet werden. Es standen drei Implementierungen zur Berechnung des Stereodisparitätsbildes
zur Verfügung, die in den folgenden Absätzen kurz vorgestellt werden.
1. Die in Abschnitt 2.3.3 beschriebene Studienarbeit verwendet zur Berechnung der Stereodisparität
einen an der Carnegie Mellon University implementierten Stereoalgorithmus. Da dieser allerdings
zur Berechnung des Disparitätsbildes mehrere Sekunden benötigt, eignet er sich nicht zum Einsatz in
Echtzeit-Anwendungen.
2. In der OpenCV Dokumentation [26] findet sich über den Link „Experimental Functionality“ die Beschreibung
einiger Funktionen, die nicht in der offiziellen Dokumentation des OpenCV Pakets enthalten
sind. Hier wird unter anderem die Funktion cvFindStereoCorrespondence() erwähnt, welche es ermöglicht,
aus zwei rektifizierten Grauwertbildern anhand des nach Birchfield et al. [30] implementierten
Stereoalgorithmus ein Tiefenbild der Szene zu berechnen.
3. Über die Triclops-API von Point Grey steht ebenfalls eine Implementierung zur Berechnung des
Tiefenbilds aus den linken und rechten Einzelbildern der Bumblebee zur Verfügung. Diese wird über
die CBumblebee-Klasse bereitgestellt und ermöglicht eine schnelle Abfrage des gewünschten Disparitätsbildes.