姜晓雪，陈小菊，徐锐，屈子昂

（宜宾学院，四川宜宾，644000）

0 概述

利用双目视觉技术实现测距，现在传统技术一般采用DSP、ASIC或者单片机完成[1]。一个完整的视觉模块仅采用DSP还不够需要结合其他东西来实现，采用ASIC设计开发视觉系统的主要缺点是灵活性较差，成本高，研制开发周期较长，增减功能和升级都很不方便[2]。单片机实现速度很慢，对一些复杂图像不能处理。而FPGA的并行处理在图像中既可以做到实时性又可以做到便携化，更可能提高机器人的集成度。本实用新型为了避开传统计算机、单片机的速度不够和体积庞大的缺点，采用FPGA的并行处理技术获取算法成功应用。

1 双目测距理论基础

双目测距的基本原理是从两个视场观察同一物体，在获取不同视场下的两幅图像后，通过几何成像原理计算图像特征点之间的视场，进而获取景物的三维信息[3,4]。这一过程与人类眼睛的视觉感知过程尤为相似，具体的实施方法我们可以用两个性能参数相同且相隔某一固定距离的摄像头来模拟人类眼球获取事物在统一时间点的两幅图像，计算两幅图像中相同的两个特征点的视觉差异，进而获得相同的两个特征点的深度信息，这里以平行双目立体视觉成像为例加以说明，如图1所示。

图1 双目测距几何原理图

假定左摄像机和右摄像机的焦距及各参数都相等，光轴平行至两平面的X轴重合。我们所得到的两个平面会完全重合，是因为光轴与成像的平面相互垂直，Y轴也互相平行。……