周 麒，杨永明，王振洲

（1.中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳110000；2.中国科学院大学，北京 100049）

0 概述

双目视觉即用两台摄像机来模拟人的眼睛，摄像机经过移动或旋转拍摄同一幅场景，通过计算空间点在两幅图像中的视差［1］，获得该点的三维坐标，在得到场景的一系列空间点坐标后，利用这些坐标信息来实现对场景的三维重建。三维重构技术的运用非常广泛，已经渗透到工业检测［2］、医学诊断、航空航天［3］等领域中。

目前，大多数三维测量系统都是建立在获得二维图像坐标基础上，进行图像匹配后利用投影矩阵法［2］求解出三维点坐标，但该方法没有充分利用标定的参数，而且矩阵之间计算复杂。因此，建立一种新的简单求解三维点方法的双目系统非常重要。

本文在获得二维图像坐标的基础上，提出一种基于解析解的双目成像系统。该系统充分利用标定焦距，获得成像平面上的三维坐标，并在此基础上运用线线相交原理求解三维坐标的解析解。同时，在图像匹配过程中利用结构光技术采用一种新的方法找到匹配点对。

1 双目成像系统模型的建立

1.1 相机成像模型

相机标定的精度直接影响了重建效果的好坏，物体和成像平面上像素的几何位置取决于相机成像模型［3］。

图1是相机成像模型，O点为投影中心点，相机光轴与成像平面垂直，O点距离成像平面为焦距f，空间一点P（X，Y，Z）通过中心投影到成像平面上的点为 pc（x，y）。

图1 相机成像模型

由图1并通过相似……