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雙目測(cè)距的模型

雙目立體成像的實(shí)現(xiàn)是基于視差的原理，其模型如圖所示，該模型是基于一套無(wú)畸變、對(duì)準(zhǔn)、已測(cè)量好的完美標(biāo)準(zhǔn)立體實(shí)驗(yàn)臺(tái)的數(shù)學(xué)模型。兩臺(tái)攝像機(jī)的像平面精確位于同一平面上，光軸嚴(yán)格平行，距離一定，焦距相同fx=fy，并且左主點(diǎn)和右主點(diǎn)已經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)。即主點(diǎn)在左右圖像上具有相同的像素坐標(biāo)。通常主點(diǎn)和圖像中心是不同的，主點(diǎn)是主光線與像平面的交點(diǎn)，該交點(diǎn)在鏡頭的光軸上。由于像平面很少與鏡頭完全的重疊，因此圖像中心也幾乎不會(huì)和像主點(diǎn)重合。

模型中的兩幅圖像是行對(duì)準(zhǔn)的，行對(duì)準(zhǔn)是指兩圖像在同一個(gè)平面上，并且每一行是嚴(yán)格對(duì)齊的(具有相同的方向和Y坐標(biāo))。假設(shè)物理世界中的點(diǎn)P在圖像上的成像點(diǎn)為pl和pr，相應(yīng)的橫坐標(biāo)分別為xl和xr。

xl和xr分別表示點(diǎn)在左右成像儀上的水平位置，深度與視差成反比關(guān)系。視差定義為d=xr-xl。利用相似三角形可以推導(dǎo)出深度Z值。

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深度與視差成反比，兩者是明顯的非線性關(guān)系，當(dāng)視差接近0時(shí)，微小的視差變化會(huì)導(dǎo)致很大的深度變化;當(dāng)視差較大時(shí)，微小的視差變化幾乎不會(huì)引起深度多大的變化。因此，立體視覺(jué)系統(tǒng)僅僅對(duì)于物體與攝像機(jī)相距較近時(shí)具有較高的深度精度。

通過(guò)雙目視覺(jué)的原理圖和三角測(cè)量的公式，如果能夠求出視差的大小，就可以得出觀測(cè)點(diǎn)的深度信息。然而，上述公式的成立是在滿足理想模型的情況下才成立的。真實(shí)世界中，攝像機(jī)幾乎不可能會(huì)想圖中現(xiàn)實(shí)的那樣的嚴(yán)格的前向平行對(duì)準(zhǔn)。因此，需要通過(guò)數(shù)學(xué)方法計(jì)算投影圖和畸變圖，從而將左右圖像校正成為前向平行對(duì)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)立體實(shí)驗(yàn)臺(tái)的時(shí)候，可以近似地將攝像機(jī)放置成前向?qū)?zhǔn)，并盡量讓攝像機(jī)水平對(duì)準(zhǔn)。這種實(shí)際的對(duì)準(zhǔn)可以使得數(shù)學(xué)變換更易處理。如果攝像機(jī)沒(méi)有盡可能對(duì)準(zhǔn)，那么數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致很大的圖像畸變，而且也會(huì)減小甚至消除結(jié)果圖像的立體重疊區(qū)域。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的双目定位原理的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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