陆晓杰,韩贵丞,姚 波,蔡能斌,亓洪兴

(1.中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室,上海 200083；2.中国科学院大学,北京 100049；3.上海市现场物证重点实验室,上海 200083)

1 引 言

双目视觉系统利用相机模拟人眼,从不同角度获取同一三维场景的两幅二维图像,从而实现测距、三维重建等功能。实现双目测距首先要对相机进行标定[1],以确定相机的几何模型,建立两台相机之间的位置模型,精确的模型参数可以为后续的图像立体匹配打下良好的基础。

目前,双目测距系统主要应用于可见光波段。可见光相机需要辅助光成像,相较之下,热红外相机可以较好的工作在夜晚、雾霾、能见度差等特殊环境。随着热红外成像技术的日益成熟,利用热红外相机搭建的双目测距系统越来越具有应用前景[2-3]。

一方面,由于热红外相机接收热辐射成像,成像机理不同导致标定过程不同[4]。另一方面,热红外图像较可见光图像存在纹理信息差、图像分辨率低,信噪比低、图像质量差等问题[5]。因此,需要单独研究热红外相机的标定技术。在现有的研究中对于热红外双目相机的标定技术研究较少,制作方式和靶标形状各不相同。综合以上内容考虑,本文中制作对比了两种热红外靶标:①由黑色氧化铝板和镀镍铝板制成的棋盘格靶标；②由黑色氧化铝板和镀镍钕铁磁制成的圆形点阵靶标,并通过实验分析两种热红外靶标的标定结果。

2 双目相机标定

2.1 双目相机标定模型

根据小孔成像原理,相机的成像过程可以用几何投影法表示,如图1所示[6]。……