4。2 标定助手 18

4。3双目视觉系统标定流程和实验结果 19

4。3。1标定流程 19

4。3。2 标定实验和结果 20

4。4实验总结 22

结论 23

致  谢 24

参考文献 25

附录:程序源代码 26

第一章 绪论

1。1选题背景以及研究意义 

通过仿生来启发创新是研究领域的一种重要的研究手段，研究者们参考动物的生理构造和某些器官的功能原理，模仿制造各种科技产品，从而推动科技进步。最初的机器视觉技术即是来源于仿生学。人眼是一个复杂的生理构造，通过视觉和大脑的处理，人类可以获取大量的外界信息。通过观察，人类可以识别物体的颜色，明暗，大小，形状，以及三维的距离和深度，而这些信息仅仅由投射在视网膜上的二维图像来提供。这说明了，双目视觉图像中包含了大量的信息，借由合适的提取手段，可以获取外界的三维信息。论文网

机器视觉的发展除了最初模拟人眼视觉功能的目的外，研究者们更希望用工业摄像头取代人眼去完成一些人类无法完成的工作，比如，高精度测量，高危险的检测等。随着图像处理，计算机技术等各种相关技术的发展。机器视觉的发展日趋成熟，所能胜任的工作也越来越多。

近些年，相关机器视觉的应用已经渗入到人们生活的方方面面，例如工业探伤，人脸识别，虚拟现实，精确测量和医学检测等。并且随着相关技术的不断完善和发展，机器视觉已成为各个行业应用的关键。

无论是在哪个方面的应用，摄像机系统参数的标定都是不可避免的重要环节，是机器视觉应用的前提。标定成功与否将决定后续工作能否继续进行，标定结果的准确度和精确级别将对工作结果产生直接的影响。因此，对于相机标定方法的研究一直备受关注。文献综述

摄像机标定，即是构建图像和现实世界的关系[1]。人眼所看到的图像投影在视网膜上和相机拍摄到的图像反应在胶卷上是类似的二维平面图像，但是人脑可以通过处理得到图像更深层次的信息，也就是物体的三维立体位置信息。研究者们希望计算机也能做到这一点，可以通过计算机处理实现图像坐标和世界坐标之间的联系。这个求解过程即为摄像机标定。

双目视觉系统的标定是要找到双目视觉系统中图像坐标系和世界坐标系的相互转换关系，求出二维图像到三维空间的映射。为此，需确定左右相机的相对位置，通过建立相机成像模型并进行换算处理，得到此几何模型的若干外部参数和内部参数。摄像机标定便是求解这些参数的过程[2]。简单高效的标定方法和算法会对机器视觉的研究产生巨大地促进作用，能够极大地方便机器视觉的应用。

1。2相机标定研究的现状

1。2。1国内外发展状况

1。2。2存在的问题及研究难点分析

1。3双目立体视觉标定概述

双目立体视觉标定是对于双目立体视觉系统而言的，无论是双目或者单目，甚至多目相机，标定都是一个确定相机内外参数的过程，标定的最终目的是建立空间物体的二维图像点和与其对应的三维世界坐标之间的关系，利用这种关系，可以借由拍摄到的二维图像来恢复物体的三维信息，这对于机器视觉的应用是至关重要的一步。双目立体视觉系统非常接近人眼的视觉系统，通过标定获得相机的内外参数，然后应用视差理论获得物体三维的深度信息，借此可以确定物体三维坐标。本课题研究的便是双目视觉系统的标定方法，并通过实验得到相机的内外参数。