兩眼看世界，雙目攝像頭給你好看

雙目攝像頭的監控系統可用于更多場(chǎng)合

雙目攝像頭是利用仿生學(xué)原理，通過(guò)標定后的雙攝像頭得到同步曝光圖像，然后計算獲取的2維圖像像素點(diǎn)的第三維深度信息。為了對不同的環(huán)境場(chǎng)合進(jìn)行監控提出了一種新的基于雙目計算機視覺(jué)的自適應識別算法。該算法首先利用像素點(diǎn)的深度信息對場(chǎng)景進(jìn)行識別判斷，然后采用統計的方法為場(chǎng)景建模，并通過(guò)時(shí)間濾波克服光照漸變，以及通過(guò)深度算法特性克服光照突變。與單攝像頭相比，利用該算法實(shí)現的視頻監控原理系統，可應用于更多場(chǎng)合，并利用深度信息設置報警級別，來(lái)降低誤檢率。

雙攝像頭能做什么

1.做距離相關(guān)的應用

人眼能夠感知物體的遠近，是由于兩只眼睛對同一個(gè)物體呈現的圖像存在差異，也稱(chēng)“視差”。物體距離越遠，視差越??；反之，視差越大。視差的大小對應著(zhù)物體與眼睛之間距離的遠近，這也是3D電影能夠使人有立體層次感知的原因。

圖中的人和椰子樹(shù)，人在前，椰子樹(shù)在后，最下方是雙目相機中的成像?？梢钥闯鲇覀瘸上裰腥嗽跇?shù)的左側，左側成像中人在樹(shù)的右側，這是因為雙目的角度不一樣。再通過(guò)對比兩幅圖像就可以知道人眼觀(guān)察樹(shù)的時(shí)候視差小。而觀(guān)察人時(shí)視差大，因為樹(shù)的距離遠，人的距離近。這就是雙目三角測距的原理。雙目系統對目標物體距離感知是一種絕對的測量，而非估算。

2.雙攝像頭可以做光學(xué)變焦

若兩個(gè)攝像頭的FOV不一樣，一個(gè)大FOV，一個(gè)小FOV，再通過(guò)算法實(shí)現兩個(gè)光學(xué)鏡頭之間的效果，就可以輕松做到光學(xué)變焦。

若不用雙攝像頭，放大圖片后，文字不清楚

若使用雙攝像頭，放大圖片后，文字依然清楚

此圖就是融合了廣角的圖和長(cháng)焦的圖，通過(guò)算法算出了中間態(tài)度照片，讓細節不失真。

雙目攝像頭的原理

人眼是很容易對一個(gè)物體的距離進(jìn)行定位，但當人閉上其中一個(gè)眼睛后，定位能力就會(huì )下降很多。雙攝像頭就是模擬人眼的應用。簡(jiǎn)單的說(shuō)，測距離的話(huà)，就是通過(guò)算法算出，被拍攝物體與左/右攝像頭的角度θ1和θ2，再加上固定的y值（即兩個(gè)攝像頭的中心距），就非常容易算出z值（即物體到攝像頭的距離）。

不過(guò)這也很容易推算，若兩個(gè)攝像頭中心距過(guò)小的話(huà)，可計算的物體距離就會(huì )很近。若想算出很遠距離，就必須讓左右攝像頭的距離拉遠。

雙目檢測的方式就是通過(guò)對兩幅圖像視差的計算，直接對前方景物（圖像所拍攝到的范圍）進(jìn)行距離測量，而無(wú)需判斷前方出現的是什么類(lèi)型的障礙物。所以對于任何類(lèi)型的障礙物，都能根據距離信息的變化，進(jìn)行必要的預警或制動(dòng)。

雙目系統成本比單目系統要高，但尚處于可接受范圍內；二是沒(méi)有識別率的限制，因為從原理上無(wú)需先進(jìn)行識別再進(jìn)行測算，而是對所有障礙物直接進(jìn)行測量；三是精度比單目高，直接利用視差計算距離；四是無(wú)需維護樣本數據庫，因為對于雙目沒(méi)有樣本的概念。

雙目攝像頭的難點(diǎn)

雙目系統的一個(gè)難點(diǎn)在于計算量非常大，對計算單元的性能要求非常高，這使得雙目系統的產(chǎn)品化、小型化的難度較大。所以在芯片或FPGA上解決雙目的計算問(wèn)題難度比較大。國際上使用雙目的研究機構或廠(chǎng)商，絕大多數是使用服務(wù)器來(lái)進(jìn)行圖像處理與計算的；也有部分將算法進(jìn)行簡(jiǎn)化后，使用FPGA進(jìn)行處理。

其次，雙目攝像頭對ISP的性能比較高。雙攝像頭的算法，不得不提到ISP，ISP主要作用是對前端圖像傳感器輸出的信號做后期處理，主要功能有線(xiàn)性糾正、噪聲去除、壞點(diǎn)去除、內插、白平衡、自動(dòng)曝光控制等，依賴(lài)于ISP才能在不同的光學(xué)條件下都能較好的還原現場(chǎng)細節，ISP技術(shù)在很大程度上決定了攝像機成像質(zhì)量。

好的拍照算法就需要搭配好的ISP，ISP和算法相輔相成，缺一不可。而雙攝像頭對ISP性能要求更多。為了使的左右攝像頭的信號能夠同時(shí)被處理，單一的ISP已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足雙攝像頭的需求。這就需要雙路ISP實(shí)現此功能。

以暗光增強為例，彩色/黑白圖像分別進(jìn)入各自的ISP通道和校準通道，然后將兩副圖片做匹配（如將兩幅圖片相同的部分提取出來(lái)，去除只有一個(gè)攝像頭拍到的部分），然后通過(guò)遮擋，檢測，補償等算法處理相關(guān)的圖片。最后將兩幅圖片融合起來(lái)，實(shí)現顏色的增強。

隨著(zhù)雙攝像頭算法的演進(jìn)，載有雙攝像頭的視頻監控系統也將發(fā)揮更大的作用，運用到更多的場(chǎng)景中。