双目立体视觉中的立体校正技术详解

双目立体视觉中的立体校正技术详解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/2501_90596733/article/details/145783410

在双目视觉系统中，立体校正（双目校正）是一个关键步骤，其核心目标是生成空间场景中物体在双目相机左右两个镜头上形成的视差图。通过立体校正，能够实现左右视图中相同点的精准匹配，从而提升算法效率和测距精度。本文将详细介绍立体校正的原理、方法及其重要性。

一、立体校正的必要性

在实际应用中，双目相机和双目测距系统的搭建需要满足同高度且光轴平行的要求。然而，由于制造误差，左右相机的成像平面很难完全共面且行对准。这会导致左右相机成像的平面不在同一平面上，投影点不在同一行，从而影响测距精度。因此，必须对采集到的图像进行双目校正，以消除这种误差。

二、立体校正的原理

立体校正的主要思想是将双目相机拍摄的左右两张图像映射到同一个成像平面上，同时使得三维空间的点在左右图像上的同名点处于同一水平线上。经过立体校正之后的图像，在进行立体匹配时，仅需要考虑另一张图像在同一水平线上的点。

三、立体校正的方法

1. Bouguet 算法

Bouguet 算法是目前使用较多的一种立体校正方法。该算法利用经过标定的左右相机的旋转矩阵和平移矩阵，将左右两张图像进行重投影。Bouguet 算法进行立体校正的原理如图下所示：

2. 旋转矩阵与平移向量的分解

校正时通常不只旋转一个图像，而是将旋转矩阵分为左旋转矩阵和右旋转矩阵两部分，分别旋转左右图像，从而使得两个图像平面互相平行。为了使得两张图像共面且极线平行，还需要通过平移量得到一个变换矩阵。使用左右旋转矩阵和变换矩阵对左右图像进行调整即可实现立体校正。

四、立体校正的重要性

通过立体校正，可以显著提高立体匹配的效率和准确性，从而提高双目测距的精度。在实际应用中，由于存在大量自由相机拍摄视角以及制造误差导致相机成像面不重合的情况，立体校正在许多场景中都能发挥其作用。

五、总结

立体校正是双目视觉系统中不可或缺的一步。通过立体校正，可以实现左右视图中相同点的精准匹配，提高算法效率和测距精度。

本文原文来自CSDN博客