计算机机器视觉理论的形成是根据Marr的视觉理论而来，它也就是机器视觉设计系统的根本出发点。由于火焰的特征，在双目机器视觉系统中彩色RGB图片一般被分割为HSV颜色空间，并利用透视关系来检测火焰位置、尺寸以及传播方向[[[]  Guodong Li, Gang Lu, Yong Yan。 Fire Detection using Stereoscopic Imaging and Image Processing Techniques[J]。 In: IEEE Internation Conference, Santorini, 2014[C]。 Imaging Systems and Techniques, IEEE 2014: 28-32。]]。现如今，双目视觉系统领域有多种双目相机可供研究者使用。袁荣庆[[[]  袁荣庆。 双目立体视觉三维重建的研究[D]。 吉林: 长春理工大学, 2014-3。]]采用Pointgrey Bublebee2双目立体相机，利用尺度不变特征变换（SIFT）算法到立体匹配模块当中，从而完成三维重建的研究；张娟娟[[[]  张娟娟。 双目立体视觉图像匹配方法研究[D]。 辽宁: 辽宁科技大学, 2015-3。]]也是采用Bublebee2立体摄像机，将NCC立体匹配方法应用到机器人测距中。李国栋则采用普通双目立体CCD相机Fuji FinePix Real 3D来实现图像的获取。岳晓峰[[[]  岳晓峰, 祁欢。 基于张正友平面模板法的双目立体视觉系统标定[J]。 机械工程师, 2014(02): 1-3。]]采用维视图像的CCAS单双目标定算法软件来建立系统。79335

由于双目视觉系统是基于三角法测量原理，现实中的双目系统相机存在纵向差距（VD）和横向差距（HD），Xu Jing[[[]  Xu Jing, Chunhua Li, Xuyue Yin, Xiumin Fan。 Calibration and Stereo Image Correction for Binocular Vision System with Divergent Optical Axes Arrangement[A]。 In: 6th International Congress on Image and Signal Processing, 2013[C]。 Image and Signal Processing, IEEE, 2013: 729-734。]]通过对光轴进行移动调试，可以消除VD和HD。在对摄像机标定的过程中，标定板表面上的点与其在摄像机底片上像点的对应关系取决于几何成像模型，也就是包括内部和外部参数在内的模型获取过程。就二维标定板来说，现在研究主要使用棋盘式[[[] 杜舰, 基于视觉的火灾探测系统研究[D]。 辽宁: 大连海事大学, 2013。]]和圆点式[[[] 习建民。 基于双目立体视觉的大空间火灾自动定位方法研究[D]。 重庆: 重庆大学, 2011。]]这两种，而与平面标定板相对应，应用最为频繁标定方法是传统标定方法中的张正友平面模板法，即通过不同角度不同位置拍摄标定板图像，经过检测并解出标靶点的单应性矩阵H，最终通过H矩阵求得摄像机内外参数以及各畸变系数。冯凌云[[[] 冯凌云。 基于机器视觉的着火点定位方法研究[D]。 北京：华北电力大学，2010。]]使用Levenberg-Marquardt非线性优化法来解决求解H矩阵中的非线性最小二乘问题，通过迭代找到最合适的初始值。宋涛[[[] 宋涛, 汤宝平, 习建民。 双目立体视觉空间火灾定位方法的改进[A]。 重庆大学学报, 2012, 35(9): 16-21。]]在使用张正友标定法的基础上，采用HALCON视觉软件来提取标定板特征点像素坐标，解决坐标提取的问题。双目系统内两部相机分别对应图像平面之间的关系被称作极线几何关系，它对系统的左右相机图像平面特征点的匹配和最终的三维构建有着很重要的作用。而为了提高匹配的精度和速度，我们需要使用一些约束条件，如极线约束、顺序一致性、相似性约束、连续性约束以及唯一性约束等。吴琳琳[[[] 吴琳琳。 基于双目立体视觉的三维测量系统的实现[D]。 辽宁: 大连海事大学, 2015。]]特别区分了这几种约束形式，并将格雷编码的结构光和极线约束相结合，增强了立体匹配的精准度。郭戈以被判定为火灾区域的重心点作为立体匹配的匹配基元，将顺序一致性约束和外极线约束二者相结合，仅在极线上来寻找另一幅图像内的同名重心点。对于动态的双目系统，Nikolaos[[[] N。 Kyriakoulis, A。 Gasteratos, S。 G。 Mouroutsos。 Fuzzy Vergence Control for an Active Binocular Vision system[J]。 In: 7th IEEE International Conference, 2008[C]。 Cybernetic Intelligent Systems, IEEE, 2008: 1-5。 ]]采用零均值归一化互相关的方法来解决立体匹配中聚散度控制问题，并且使用高斯隶属函数来减弱系统的模糊度。Magy[[[] M。 Kandil, M。 Salama。 A New Hybrid Algorithm for Fire Vision Recognition[C]。 IEEE, 2009: 1460-1466。 ]]加入Canny边缘检测并优化back-propagation算法来决定火焰的边界。双目立体视觉系统普遍采用VC++6。0作为开发平台，或者结合以Intel公司开发的开源计算机视觉库OpenCV作为定位系统的开发工具，通过利用其提供的函数库功能来对系统进行组件层次上的设计和优化，实现立体匹配算法，计算出真实世界环境下三维空间的像素坐标，再进行定点的设计。此外，还可以使用MATLAB作为测试和仿真的工具。论文网