ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
НА СОТАВНУЮ ЧАСТЬ ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКОЙ РАБОТЫ
«Разработка ПО АРМ обработки 3D изображений в системах технического зрения»
Москва 2011
1 Наименование, шифр сч окр, основание, исполнитель и сроки выполнения
СЧ ОКР
1.1 Наименование: «Разработка программного средства построения статического 3D изображения с использованием стереопары («Модуль8»).
1.2 Основание для выполнения: Программа дисциплины «ЛО и ПО САПР»
-
Исполнитель: студент ….
-
Срок выполнения: начало — 01.10.2011, окончание – 01.12.2011.
2 Цель выполнения окр, наименование и индекс изделия
-
Целью выполнения ОКР является разработка программного средства построения статического 3D изображения с использованием стереопары («Модуль8»).
-
Наименование изделия: Модуль8.
3 Тактико-технические требования к изделию
3.1 Состав изделия
3.1.1 В состав в ПО входят следующие элементы:
- ПО пользовательского интерфейса
- Программное средство построения статического 3D изображения с использованием стереопары («Модуль 8»).
- комплект эксплуатационной документации;
3.2 Требования назначения
3.2.1 Общие требования
-
Модуль 8 предназначен для построения статического 3D изображения с использованием стереопары («Модуль8»). ПО преобразует два изображения объекта, зарегистрированные под разными ракурсами с известным паралаксом.
-
Модуль 8 должен обеспечивать решение следующих задач:
-
Построение статического 3D изображения по двум плоским изображениям объекта, хранящихся в файлах, выбраемым пользователем из буфера обмена.
-
Просмотр 3D изображения в аксонометрической проекции с возможностью изменения ракурса.
-
Занесение полученного статического 3D изображения в буфер обмена.
-
Прикладное программное обеспечение должно быть реализовано в среде MathLab.
3.2.2 Модуль 8 должен быть реализован в среде операционной системы Windows XP.
3.2.3 Порядок и способы взаимодействия с сопрягаемыми объектами
3.2.3.1 Исходные данные и результаты обработки данных должны храниться в буфере обмена.
3.2.3.2 ПО должно позволять обрабатывать данные в форматах BMP, JPEG.
3.3 Требования надежности.
Необходимо обеспечить выработку диагностических сообщений при нештатных действиях пользователя.
4 Требования к видам обеспечения.
4.1 Требования к математическому, программному и информационно-лингвистическому обеспечению.
4.1.1 Модуль 1 должен разрабатываться в соответствии с ЕСПД, ГОСТ 28388-89, ГОСТ 19.101 - 77 - ГОСТ 19.508 - 79
-
ПО должно быть разработано в среде MatLab.
-
4.1.3 В комплект поставки ПО входят: пояснительная записка, комплект исходных текстов, исполняемые и служебные модули, требуемые библиотеки, Руководство оператора.
-
Порядок работы с ПО должен быть изложен в Руководстве по эксплуатации.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Обоснование метода
Реально наблюдаемые объекты сцены находятся в трехмерном пространстве. Для наблюдения за ними большинство биологических объектов, в том числе и человек, имеет два глаза, разнесённых примерно на 6,5 сантиметров. Благодаря этому мы легко вычисляем расстояния до предметов и, как следствие, определяем с высокой точностью их истинные размеры. Каким же образом наше сознание по двум плоским изображениям воспринимает трехмерную сцену и существует ли техническое решение этой задачи?
Общая схема получения стереоскопических изображений приведена на рисунке 1, где две видеокамеры разнесены на некоторую базу. Каждая видеокамера имеет свой угол обзора, а пересечение углов обзора левой и правой видеокамер образует стереоклин.
Рис. 1 Схема получения стереоскопического изображения
Определение расстояния возможно только в области стереоклина, а поскольку интересующий нас объект может находиться вне его зоны, нужна система позиционирования, внешний вид которой приведен на рисунке 2.
Для того, чтобы измерить расстояние до одного из объектов, необходимо исходные изображения наложить друг на друга (рисунок 3) и сконвергировать на одном из объектов. При этом образовавшийся угол конвергенции позволит определить расстояние до объекта.
При этом образовавшийся угол конвергенции позволит определить расстояние до объекта.
Рис. 2 Стереосистема
Рис. 3 Стереокадр, несконвергированный
Рис. 4 Стереокадр, сконвергированный на ближнем объекте
Рис. 5 Стереокадр, сконвергированный на дальнем объекте
Точность измерения расстояния зависит от углового разрешения оптоэлектронной системы, стереобазы и углового разрешения.