ارائه يك سيستم جديد اسكنراستريوپانوراما برمبناي دوربين‌هاي استريو

Development of a New Stereo-Panorama Scanner Based on Stereo Cameras

مدل‌هاي سه‌بعدي توليد شده از فضاهاي شهري با توجه به كاربردهاي وسيع آنها، مورد نياز بسياري از سازمان‌ها و ارگانها مي‌باشند. در ميان روشهاي متعدد توليد مدل سه‌بعدي از فضاهاي شهري، استفاده از تصاوير استريوپانوراما به دليل پوشش كامل محيط اطراف بسيار مورد توجه قرار گرفته‌اند. در اين مقاله يك اسكنر استريوپانوراما با چينش جديد ارائه شده است كه ساختار آن مبتني بر دوربين‌هاي استريو است. اين سيستم علاوه بر ايجاد قابليت ديد سه‌بعدي از محيط اطراف، امكان استخراج اطلاعات هندسي با دقت مناسب جهت مدل‌سازي هاي شهري را نيز فراهم مي‌آورد. از مزاياي اين سيستم مي‌توان به خودكارسازي فرآيند تناظريابي و توليد مدل سه‌بعدي در آن، توليد استريوپانوراما با دقت مكاني يكسان در همه نقاط و قابليت استخراج مدل سه‌بعدي به شكل ابرنقطه با دقت بالا اشاره كرد. در اين مقاله، ساختار سيستم شامل پياده‌سازي سيستم، كاليبراسيون آن و نحوه توليد مدل سه‌بعدي از آن توضيح داده شده است. به‌علاوه نتايج تجربي ارزيابي قابليت‌هاي سيستم نيز ارائه شده است. نتايج بررسي سيستم نشان مي‌دهد كه اين سيستم قابليت توليد مدل سه‌بعدي با دقت مناسب براي كاربردهاي مدل‌سازي سه‌بعدي شهري را دارد. اين نتايج نشان مي‌دهند كه در فاصله حدود 15 متري از سيستم اسكنر استريوپانوراما، ميزان خطاي طول بين نقاط در حدود 57 ميليمتر است

Three dimensional models generated from cities, due to their wide range of applications, are required by most organizations and institutions. Among numerous 3D reconstruction techniques of urban areas, stereo-panorama images are largely taken into consideration for their full coverage of the environment. In this paper, a new stereo panorama scanner is presented which utilizes stereo cameras. The system provides the possibility to extract accurate geometric information for 3D reconstruction of urban areas and stereo viewing of the surroundings as well. The advantages of such system are: the automation of matching and 3D modelling process, equal resolution over the whole stereo panorama and the ability to extract precise 3D models in pointcloud format. In this paper, the structure of the system is described, including system implementation, calibration and 3D model generation. Additionally, experimental results of system evaluation are provided. The evaluation results show that the system is enable to generate accurate models for 3D city reconstruction applications. The results demonstrate that once the distance from stereo scanner to the object is in the range of some 15 meters, consequently the discrepancy of the point distances would be around 57 millimetres.