Calibração de um conjunto binocular para uso em estereoscopia e robótica móvel

Abstract

Uma imagem obtida por uma câmera de vídeo é uma projeção em perspectiva do ambiente e somente com esta imagem não é possível determinar as coordenadas dos objetos no ambiente. Porém, se tomamos duas imagens obtidas por duas câmeras cujas configurações são conhecidas, torna-se possível determinar a posição dos objetos por triangulação. Estas configurações podem ser definidas a priori na construção e montagem das câmeras, porém sua manutenção ao longo do tempo não é possível em aplicações práticas de robótica móvel. Este trabalho relata algumas experiências de determinação da geometria do conjunto binocular a partir de imagens obtidas pelas câmeras, um processo que é chamado de calibração de câmeras. Estas imagens podem ser tomadas do ambiente em geral ou de algum objeto especial do ambiente cuja geometria é conhecida, o que chamamos de gabarito de calibração. Antes que se possa calibrar o conjunto binocular é necessário estabelecer correspondências entre os caracteres do gabarito e os caracteres detectados nas imagens ou entre os caracteres detectados em ambas as imagens. Dois métodos de correspondência foram testados e também dois métodos de calibração, em especial destacando a correspondência por relaxação e a calibração pela geometria epipolar. Os resultados dos experimentos demonstram que a precisão obtida com estes métodos é suficiente para o uso em robótica móvel no contexto da RoboCup, que é a aplicação aqui estudada.