王 刚， 卿粼波， 滕奇志

（四川大学 电子信息学院图像研究所，四川 成都 610065）

0 引言

随着计算机三维信息技术的发展和广泛应用，怎样方便、精确、实时地获取物体的三维信息成为众多工程应用领域亟待解决的问题。虽然人们对机械学、电磁学、声学和光学等学科的研究已经实现一些三维测量方法，但是在一些应用领域中，考虑到测量成本、操作方便性以及测量精度等实际工程需求时，在嵌入式平台上实现基于双目视觉原理的三维测量就显得很是必要和紧迫。双目视觉[1]三维测量的原理是利用双目视差,根据摄像机透视投影几何模型,实现对物体三维信息的计算，从而达到三维测量[2]的目的。

1 双目立体视觉三维测量原理

双目视觉模型[3]，是指2个摄像头参数（摄像头的焦距f）相同且光心平行放于一条直线上时，构成平行双目立体视觉系统。通过各个部分的几何关系分析，从而获取目标物的距离信息。几何关系的获得关键在于找出左右图像中对于同一个物体对应的2个像素点，然后根据投影中心、焦距、摄像机几何位置，由三角几何原理恢复物体的三维信息。如图1所示：2个摄像机的图像在同一个平面上，则特征点P的图像坐标Y坐标相同，

图1 双目视觉成像原理

即Yleft=Yright=Y，则由三角几何关系得到：

则视差为： Disparity=Xleft-Xright。由此可计算出特征点 P在相机坐标系下的三维坐标为：

因此，左相机像面上的任意一点只要能在右相机像面上找到对应的匹配点，就可以确定出该点的三维坐标。……