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StereoMatch.h
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#ifndef _STEREO_MATCH_H_
#define _STEREO_MATCH_H_
#pragma once
#include <iostream>
#include <vector>
#include "opencv2/opencv.hpp"
using namespace std;
using namespace cv;
class StereoMatch
{
public:
StereoMatch(void);
virtual ~StereoMatch(void);
/*----------------------------
* 功能 : 初始化内部变量，载入双目定标结果数据
*----------------------------
* 函数 : StereoMatch::init
* 访问 : public
* 返回 : 1 成功
* 0 读入校正参数失败
* -1 定标参数的图像尺寸与当前配置的图像尺寸不一致
* -2 校正方法不是 BOUGUET 方法
* -99 未知错误
*
* 参数 : imgWidth [in] 图像宽度
* 参数 : imgHeight [in] 图像高度
* 参数 : xmlFilePath [in] 双目定标结果数据文件
*/
int init(int imgWidth, int imgHeight, const char* xmlFilePath);
/*----------------------------
* 功能 : 基于 BM 算法计算视差
*----------------------------
* 函数 : StereoMatch::bmMatch
* 访问 : public
* 返回 : 0 - 失败，1 - 成功
*
* 参数 : frameLeft [in] 左摄像机帧图
* 参数 : frameRight [in] 右摄像机帧图
* 参数 : disparity [out] 视差图
* 参数 : imageLeft [out] 处理后的左视图，用于显示
* 参数 : imageRight [out] 处理后的右视图，用于显示
*/
int bmMatch(cv::Mat& frameLeft, cv::Mat& frameRight, cv::Mat& disparity, cv::Mat& imageLeft, cv::Mat& imageRight);
/*----------------------------
* 功能 : 基于 SGBM 算法计算视差
*----------------------------
* 函数 : StereoMatch::sgbmMatch
* 访问 : public
* 返回 : 0 - 失败，1 - 成功
*
* 参数 : frameLeft [in] 左摄像机帧图
* 参数 : frameRight [in] 右摄像机帧图
* 参数 : disparity [out] 视差图
* 参数 : imageLeft [out] 处理后的左视图，用于显示
* 参数 : imageRight [out] 处理后的右视图，用于显示
*/
int sgbmMatch(cv::Mat& frameLeft, cv::Mat& frameRight, cv::Mat& disparity, cv::Mat& imageLeft, cv::Mat& imageRight);
/*----------------------------
* 功能 : 基于 VAR 算法计算视差
*----------------------------
* 函数 : StereoMatch::sgbmMatch
* 访问 : public
* 返回 : 0 - 失败，1 - 成功
*
* 参数 : frameLeft [in] 左摄像机帧图
* 参数 : frameRight [in] 右摄像机帧图
* 参数 : disparity [out] 视差图
* 参数 : imageLeft [out] 处理后的左视图，用于显示
* 参数 : imageRight [out] 处理后的右视图，用于显示
*/
int varMatch(cv::Mat& frameLeft, cv::Mat& frameRight, cv::Mat& disparity, cv::Mat& imageLeft, cv::Mat& imageRight);
/*----------------------------
* 功能 : 计算三维点云
*----------------------------
* 函数 : StereoMatch::getPointClouds
* 访问 : public
* 返回 : 0 - 失败，1 - 成功
*
* 参数 : disparity [in] 视差数据
* 参数 : pointClouds [out] 三维点云
*/
int getPointClouds(cv::Mat& disparity, cv::Mat& pointClouds);
/*----------------------------
* 功能 : 获取伪彩色视差图
*----------------------------
* 函数 : StereoMatch::getDisparityImage
* 访问 : public
* 返回 : 0 - 失败，1 - 成功
*
* 参数 : disparity [in] 原始视差数据
* 参数 : disparityImage [out] 视差图像
* 参数 : isColor [in] 是否采用伪彩色，默认为 true，设为 false 时返回灰度视差图
*/
int getDisparityImage(cv::Mat& disparity, cv::Mat& disparityImage, bool isColor = true);
/*----------------------------
* 功能 : 保存三维点云到本地 txt 文件
*----------------------------
* 函数 : StereoMatch::savePointClouds
* 访问 : public
* 返回 : void
*
* 参数 : pointClouds [in] 三维点云数据
* 参数 : filename [in] 文件路径
*/
void savePointClouds(cv::Mat& pointClouds, const char* filename);
/*----------------------------
* 功能 : 设置视场范围
*----------------------------
* 函数 : StereoMatch::setViewField
* 访问 : public
* 返回 : void
*
* 参数 : viewWidth [in] 视场宽度
* 参数 : viewHeight [in] 视场高度
* 参数 : viewDepth [in] 视场深度
*/
void setViewField(int viewWidth, int viewHeight, int viewDepth)
{
m_nViewWidth = viewWidth;
m_nViewHeight = viewHeight;
m_nViewDepth = viewDepth;
}
/*----------------------------
* 功能 : 获取环境俯视图
*----------------------------
* 函数 : StereoMatch::savePointClouds
* 访问 : public
* 返回 : void
*
* 参数 : pointClouds [in] 三维点云数据
* 参数 : topDownView [out] 环境俯视图
* 参数 : image [in] 环境图像
*/
//void getTopDownView(cv::Mat& pointClouds, cv::Mat& topDownView, cv::Mat& image = cv::Mat());
/*----------------------------
* 功能 : 获取环境俯视图
*----------------------------
* 函数 : StereoMatch::savePointClouds
* 访问 : public
* 返回 : void
*
* 参数 : pointClouds [in] 三维点云数据
* 参数 : sideView [out] 环境侧视图
* 参数 : image [in] 环境图像
*/
//void getSideView(cv::Mat& pointClouds, cv::Mat& sideView, cv::Mat& image = cv::Mat());
/***
* 公开变量
*/
cv::StereoBM m_BM; // 立体匹配 BM 方法
cv::StereoSGBM m_SGBM; // 立体匹配 SGBM 方法
cv::StereoVar m_VAR; // 立体匹配 VAR 方法
double m_FL; // 左摄像机校正后的焦距值
private:
/*----------------------------
* 功能 : 载入双目定标结果数据
*----------------------------
* 函数 : StereoMatch::loadCalibData
* 访问 : public
* 返回 : 1 成功
* 0 读入校正参数失败
* -1 定标参数的图像尺寸与当前配置的图像尺寸不一致
* -2 校正方法不是 BOUGUET 方法
* -99 未知错误
*
* 参数 : xmlFilePath [in] 双目定标结果数据文件
*/
int loadCalibData(const char* xmlFilePath);
/***
* 私有变量
*/
bool m_Calib_Data_Loaded; // 是否成功载入定标参数
cv::Mat m_Calib_Mat_Q; // Q 矩阵
cv::Mat m_Calib_Mat_Remap_X_L; // 左视图畸变校正像素坐标映射矩阵 X
cv::Mat m_Calib_Mat_Remap_Y_L; // 左视图畸变校正像素坐标映射矩阵 Y
cv::Mat m_Calib_Mat_Remap_X_R; // 右视图畸变校正像素坐标映射矩阵 X
cv::Mat m_Calib_Mat_Remap_Y_R; // 右视图畸变校正像素坐标映射矩阵 Y
cv::Mat m_Calib_Mat_Mask_Roi; // 左视图校正后的有效区域
cv::Rect m_Calib_Roi_L; // 左视图校正后的有效区域矩形
cv::Rect m_Calib_Roi_R; // 右视图校正后的有效区域矩形
int m_frameWidth; // 帧宽
int m_frameHeight; // 帧高
int m_numberOfDisparies; // 视差变化范围
int m_nViewWidth; // 视场宽度
int m_nViewHeight; // 视场高度
int m_nViewDepth; // 视场深度
};
#endif