孔颖乔，赵健康，夏 轩

(上海交通大学 仪器科学与工程系，上海 200240)

基于立体视觉的高精度标定与测量方法

孔颖乔，赵健康*，夏 轩

(上海交通大学 仪器科学与工程系，上海 200240)

(*通信作者电子邮箱zhaojiankang@sjtu.edu.cn)

立体视觉测量系统中，光学系统产生的畸变使目标的成像偏离了理论成像点，导致系统产生测量误差。针对提高系统测量精度的问题，提出一种基于立体视觉的测量方法。首先，根据标定板上各角点的像素分辨率，拟合整个成像平面的四次多项式，且多项式的系数与物体到相机的距离成比例；然后，应用双目测距原理，测量被测物体的纵向距离；最后，基于所得的多项式，应用单目相机测量待测物体的横向尺寸。实验结果表明，对于所提方法，当物体距离相机5m以内时，其纵向距离误差可以减小到5%以内；当物体距离相机1m时，其横向宽度测量误差在0.5mm内，逼近理论最高分辨率。

标定；像素分辨率；畸变方程；拟合；双目测距；单目测宽

0 引言

计算机视觉检测技术是一门新兴的测试技术，它利用光学或电子器件，基于生物视觉的某些功能，获取被测物体信息，完成对物体三维信息的实时检测。随着现代科学技术的发展，视觉检测技术在非接触测量检测这一领域占据了越来越重要的地位，在工业、医疗、航空等领域都得到了非常广泛的应用。

测量精度作为衡量检测技术的一个重要因素，与摄像机的标定误差及选择的测量方法等诸多因素有关。近年来，很多国内外学者都致力于尝试各种提高测量精度的方法[1-4]。……