王修文　李志伟　李宏伟　田智源　胥震宇　田燕青

摘要：根据双目立体视觉模型，搭建一个实验室专用的高度测量系统。首先使用Matlab自带的工具箱对双目相机进行多次标定，获取实验所需的诸多参数，然后通过立体校正技术建立修正后的世界坐标与像素坐标之间的关系方程。在VS2015结合OpenCV的编程环境下，利用立体匹配算法和视差理论获取目标表面的三维空间信息。最后通过选定同一目标的2个特征点获取其空间坐标，达到高度测量的目的。实验结果显示，该系统能够有效实现真实场景下的三维信息测量。

关键词：双目立体视觉;相机标定;视差图;高度测量

【Abstract】Accordingtothebinocularstereovisionmodel，thispaperbuildsalaboratory-specificheightmeasurementsystem.ByusingtheMatlabtoolboxtocalibratethebinocularcameratoobtainmanyparametersrequiredbytheexperiment，thepaperestablishestherelationshipequationbetweenthecorrectedworldcoordinatesandthepixelcoordinatesthroughimagecorrectiontechnology.UndertheprogrammingenvironmentofVS2015combinedwithOpenCV，thestereomatchingalgorithmandtheparallaxtheoryareusedtoobtainthethree-dimensionalspatialinformationofthetargetsurface.Finally，thespacecoordinatesofthesametargetareobtainedbyselectingtwocharacteristicpointstoachievethepurposeofheightmeasurement.Theexperimentalresultsshowthatthesystemcanachieve3Dinformationmeasurementofrealsceneswell.

【Keywords】binocularstereovision;cameracalibration;disparitymap;heightmeasurement

作者简介：王修文（1997-），男，硕士研究生，主要研究方向：图像识别与处理;李志伟（1982-），男，副教授，硕士生导师，主要研究方向：光电子、图像处理、机器视觉等。

0引言

从古至今，人类一直在尝试使用工具描绘看见的任何事物，现代科技不斷向前发展的同时，新的高度测量技术也被不断提出。对于各所高校而言，在实验室内更加准确快速地获得周围物体的尺寸有助于验证阶段性的实验成果，相比于费时、费力且效率低下的普通测量方法，双目视觉测高技术有着多目标同时检测，非接触式、高精度、高效率的优势。

在双目视觉测量这一领域，国内外许多学者做了大量研究与实践。1966年，最小二乘法首次被Hallert用于标定观察数据的处理上，在野外立体坐标测量仪上的应用更是取得突破性的精确结果。周科杰等人[1]推出了一种采用双目相机结合编码结构光的三维测量系统，该系统能通过移动测量仪获得三维点云矩阵，进而完成对大型曲面的测量。……