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RGB-D相机深度测距性能的评估与改进

RGB-D相机深度测距性能的评估与改进

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2020-12-18 06:10
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【概要描述】

RGB-D相机深度测距性能的评估与改进

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RGB-D相机已成功应用于室内高通量表型(HTTP)分析。然而,由于光照不稳定、镜面反射、漫反射等产生的噪声和干扰,RGB-D相机在田间高通量表型分析中的性能和可行性仍有待评估。为了解决这些问题,本文评估了两款消费者级RGB-D相机(RealSense D435i 和Kinect V2)在田间高通量表型分析中的深度测距性能,并提出了一种深度测量误差补偿策略。

 

光强度和亮度的回归曲线

数据收集流程图

 

在性能评估方面,我们着重于确定它们在不同作物器官上的最佳范围。根据评估结果,提出了一种基于亮度和距离的支持向量回归策略,对测距误差进行补偿。此外,我们还分析了两个RGB-D相机在不同光照强度下的深度填充率。实验结果表明:1)对于RealSense D435i,其有效测距面积为[0.160,1.400] m,田间填充率约为90%。 2)对于Kinect V2,在[0.497,1.200] m范围内具有很高的测距精度,但其田间填充率小于24.9%。 3)该误差补偿模型可以有效地减少光照强度和目标距离的影响,最大均方误差为0.029,最小R2为0.867。综上所述,RealSense D435i在田间高通量表性分析中比Kinect V2具有更好的测距性能。

 

两个相机的最小范围和偏差

 

随着距离的变化,两个相机在不同距离下的测距偏差的RMSE

 

两个相机针对不同器官的测量精度

 

来源:

Fan Z, Sun N, Qiu Q and Zhao C. Depth Ranging Performance Evaluation and Improvement for RGB-D Cameras on Field-Based High-Throughput Phenotyping Robots. arXiv:2011.01022.

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