The use of structured lighting in computer vision systems

Abstract

Использование структурированной подсветки в системах технического зрения Попов С.Б.Компьютерная оптика, 2013, том 37, №2 233 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТРУКТУРИРОВАННОЙ ПОДСВЕТКИ В СИСТЕМАХ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ Попов С.Б. Институт систем обработки изображений РАНАннотация В работе предложено использовать структурированную подсветку для детектирования наличия железнодорожного состава на контролируемом пути и фиксации межвагонных промежутков в системах технического зрения (СТЗ) на железной дороге. Этот подход по-зволяет отказаться от специальных датчиков или дополнительного оборудования для ука-занного контроля и, совместно с другими решениями комплексной технологии взаимоувя-занного проектирования всех компонентов СТЗ, позволяет повысить допустимую скорость прохождения железнодорожных составов через пункты контроля, существенно улучшить результаты и степень достоверности распознавания номеров вагонов и контейнеров, даёт возможность значительно приблизить видеокамеры к железнодорожным путям, одновре-менно контролировать все пути железнодорожной станции в условиях минимального рас-стояния между ними.Ключевые слова: система технического зрения, структурированная подсветка, компью-терное зрение, обработка изображений. ВведениеВ современных системах компьютерного и, в ча-стности, технического зрения большую роль играет освещение. Создание равномерного светового потока по всему полю зрения видеокамер системы при от-сутствии бликов на контролируемых объектах явля-ется отдельной сложной научно-технической задачей.Наличие такого качественного освещения позво-ляет использовать в процессе предварительной обра-ботки менее сложные в вычислительном отношении алгоритмы и сократить время обработки одного кадра видеопотока и, следовательно, либо повысить частоту кадров потока видеоданных, либо использовать более интеллектуальные алгоритмы на последующих эта-пах обработки.Ещё большее влияние на системы компьютерного зрения в целом оказывает использование специализи-рованной структурированной подсветки, поскольку это позволяет в некоторых случаях существенно уп-ростить и снизить стоимость всей системы в целом.В области компьютерного зрения структуриро-ванное освещение определяется как световой поток с определёнными свойствами [1]. К нему относят раз-нообразные виды световых точек или меток, световые линии и световые плоскости, которые проецируются специальными системами освещения, лазерным обо-рудованием или проектором.Большое развитие получили исследования, кото-рые используют структурированную подсветку в сис-темах трёхмерного зрения [2,3]. При этом использу-ются разнообразные системы со сложной, меняющей-ся во времени и пространстве структурой светового потока [4], для формирования которого необходимо использовать видеопроекторы с большой светосилой. Такие системы необходимы для решения проблемы идентификации линий подсветки на изображениях со сложной структурой сцены, на которой не всегда возможно полностью проследить конкретную линию на всём её протяжении. В то же время в системах технического зрения в большинстве случаев не требуется полн...

S.B. Popov, Doctor of Engineering (Commemorating the 60th Birth Anniversary)

“…When creating computer vision systems for Samara-Terminal and Ufa Refinery, some original algorithms have been developed for recognition of identification numbers [29,30] on such complex moving objects as tank wagons for transportation of contaminated crude oil and fuel oil under daylight and artificial daylight conditions with significant changes in surveillance parameters within 24 hours and throughout the year depending on a season [31][32][33][34].…”