Análise de Desempenho e Validação de um Sistema de Visão Estéreo

Este artigo apresenta uma análise de desempenho e validação aprofundada de um sistema de visão estéreo baseado em correlação, sendo utilizado como parte da missão de voo do Rover de Exploração de Marte de 2003. Nossa análise inclui os efeitos do tamanho da janela de correlação, redução de amostragem de imagem piramidal, desalinhamento vertical, foco, disparidade máxima, base estéreo e ondulações de alcance. Um elemento-chave da validação é determinar o erro de localização estéreo tanto analiticamente quanto experimentalmente. Estudamos tanto o erro de alcance quanto o erro transversal e verificamos que, enquanto a imprecisão na calibração da câmera contribui para ambos, o erro de correlação estéreo afeta apenas o primeiro. As contribuições de erro da interpolação subpixel, desalinhamento vertical e abreviação na correlação estéreo são examinadas cuidadosamente. Um método inovador utilizando tijolos com alvos de metrologia refletiva e um sistema de câmera estéreo montado em mastro permitiu medições experimentais do erro de disparidade estéreo. O desvio padrão do erro de disparidade de alcance foi medido em sigma=0,32 pixel para imagens de câmera de alta resolução de 1024x768. O resultado é crítico na avaliação de navegação precisa do rover e colocação de instrumentos dentro de orçamentos de erro dados.