双目立体视觉摄像机标定系统的研究与实现

"这篇论文研究了基于双目立体视觉的摄像机标定系统的设计与研究，作者通过张氏标定方法，结合Harris角点检测和VC++及Matlab开发了一套标定系统，实现了高精度的摄像机标定，为相关领域的应用提供了新的参考方法。" 基于双目立体视觉的摄像机标定系统设计的关键在于解决空间点坐标与图像平面上点坐标之间的映射关系，这对于精确的三维空间识别和定位至关重要。在本文中，作者熊俊涛和邹湘军等人探讨了这一技术在机器人和自动化领域的应用，特别是在危险作业环境下的机器人操作中，双目立体视觉起到了关键作用。 文章首先介绍了双目立体视觉的基本概念，它模仿人眼视觉原理，通过两个摄像机捕捉不同视角的图像来恢复三维信息。摄像机标定的目标是确定摄像机参数，包括内部参数（如焦距、主点位置）和外部参数（如摄像机的位置和姿态），这些参数决定了空间点如何被投影到图像平面上。 在标定方法上，文章主要基于张氏标定法，这是一种相对简洁且精确的标定方法。利用Harris角点检测算法提取标定板上的特征点，这些特征点在两个摄像机的视图中都可以被检测到。随后，通过VC++和Matlab的结合，开发了一个用户友好的标定软件系统，简化了标定过程，提高了效率。 标定系统的性能通过与传统四步标定法的结果对比得到验证，证明了该系统具有较高的标定精度，误差控制在0~5mm范围内。这表明，该系统不仅可以方便用户完成摄像机标定，而且保证了标定的精确性，适用于实时系统的需求。 论文进一步讨论了摄像机的针孔模型，这是描述三维物体成像到二维图像平面上的基本数学模型。该模型假设光线经过镜头后在图像传感器上形成理想的像点，保持了成像的线性关系，简化了计算并保留了足够的准确性。 这篇研究为双目立体视觉的摄像机标定提供了一种有效的方法，通过结合计算机视觉技术和软件工程实践，解决了标定的复杂性和实时性问题，对于推动相关领域的技术发展具有积极意义。