双目立体视觉数学原理

1.前言戏说

双目立体视觉是利用视差原理进行的一种多幅图像采集技术手段。在机器视觉系统中，双目视觉通常采用双摄像机从不同角度分别捕捉周围景物的两幅数字图像；或者通过单摄像机在同一时间从不同角度采样两幅数字图像，并通过视差信息恢复物体的三维结构。

双目视觉有时也被称作体视；这是人类利用双眼感知环境三维信息的主要手段之一。随着机器视觉理论研究的发展；双目立体视觉在机器感知领域逐渐凸显其重要性；本篇文章将深入探讨双目视觉系统的数学理论基础。

2.双目立体视觉的数学原理

双目立体视觉是基于视差，由三角法原理进行三维信息的获取，即由两个摄像机的图像平面和北侧物体之间构成一个三角形。一直两个摄像机之间的位置关系，便可以获得两摄像机公共视场内物体的三维尺寸及空间物体特征点的三维坐标。所以，双目视觉系统一般由两个摄像机构成。

2.1 双目立体视觉三维测量原理

如下所示为简单的平视双目立体成像原理图：两摄像机中心之间的距离即为基线距离B。在同一时刻观察空间物体同一特征点P时，在左眼镜头和右眼镜头上均