韦争亮， 古耀达， 黄志斌， 吴 菁

（广州计量检测技术研究院，广东广州 510030）

双目立体视觉中特征点三维坐标重构校准研究

韦争亮， 古耀达， 黄志斌， 吴 菁

（广州计量检测技术研究院，广东广州 510030）

双目立体视觉是一种商业化较成熟的三维测量技术，左右摄像机内外参数的精确标定是实现三维重构的基础和关键。针对棋盘格和圆点两种标定板图案研究了相应的图像处理技术，实现了标定点的亚像素精度定位及其有效排序。采用基于单映性约束和非线性优化的多视角平面标定算法实现了摄像机光学及空间位置参数求解。用极线约束残差法衡量标定结果的准确度。基于桥式三坐标标准实现标定点三维重构平面度以及多平面空间夹角测量结果的校准，基于光学三坐标标准实现了标定点三维重构空间距离的校准，并分析了校准结果的不确定度。圆标志点三维重构空间距离示值误差为0.029 mm，不确定度U＝24μm（k＝2）。

计量学；三维测量；双目立体视觉；摄像机标定点；三坐标；校准

1 前 言

双目立体视觉采用双摄像机模仿人眼功能，从不同视角获取物体表面信息，利用视差实现物体表面三维重构，是一种较成熟、商业市场较成功的三维测量技术。为了从不同视角二维图像中恢复目标三维信息，必须对左右摄像机的内部光学及相对空间位置参数进行精确的标定，再依据摄像机成像投影数学模型反算出被测物体表面离散目标点的三维坐标。随着双目立体视觉技术在各个领域应用的不断扩展，越来越需要对该种技术三维测量结果的准确度进行可靠的验证与校准。……