Detekcja płaszczyzn w obrazach stereowizyjnych

Jednym z głównych zagadnień rozpoznawania obrazów stereowizyjnych jest detekcja płaszczyzn w scenie trójwymiarowej. Informacja o wykrytych obszarach płaszczyzn (np. podłoża wolnego od przeszkód) może być wykorzystania w algorytmach i układach sterowania autonomicznych robotów mobilnych..
Tematem niniejszej pracy jest zagadnienie wykrywania płaszczyzn w scenie trójwymiarowej o zadanym modelu na podstawie obrazów stereowizyjnych. Scena jest filmowana dwiema zsynchronizowanymi kamerami. Naśladuje to sposób postrzegania otoczenia przez człowieka.
W oparciu o parę obrazów stereowizyjnych jest możliwe wyznaczenie tzw. mapy głębi odwzorowującej odległość punktów sceny od układu kamer. Cechy w dziedzinie obrazu, którymi odznaczają się fragmenty mapy głębi odpowiadające płaszczyznom sceny pozwalają na określenie położenia płaszczyzn, tj. obliczenie równań płaszczyzn w przestrzeni trójwymiarowej związanej ze sceną. To z kolei umożliwia zbudowanie matematycznego modelu analizowanej sceny trójwymiarowej.
Wykrywanie płaszczyzn opiera się na badaniu jasności fragmentów mapy głębi pod kątem występowania określonych cech lokalnych. Do tego celu wykorzystywany jest histogram obrazu. Badanie kształtu histogramu umożliwia wykrycie fragmentów mapy głębi sceny odpowiadających płaszczyznom, a w dalszej kolejności określenie równań płaszczyzn.
Program komputerowy napisany w ramach niniejszej pracy umożliwia wykrywanie płaszczyzny podłoża oraz płaszczyzn ścian bocznych w przestrzeniach spełniających założony model. Jako dane wejściowe podawane są obrazy pochodzące z pary kamer układu stereowizyjnego. W wyniku działania programu jest otrzymywany obraz sceny z zaznaczonymi obszarami płaszczyznami, a także kąty nachylenia tych płaszczyzn do osi układu współrzędnych związanych z kamerami.
Dokładność uzyskiwanych wyników jest zależna od dokładności wyznaczania mapy głębi. Dla większości testowych sekwencji streowizyjnych uzyskano prawidłową lokalizację i przestrzenną orientacje płaszczyzn występujących w analizowanej scenie.