双目立体测量系统标定：十字靶标法

"基于十字靶标的双目立体测量系统标定" 本文介绍了一种用于双目立体测量系统的标定技术，该技术利用十字靶标作为参考物体，通过多视图几何约束和光束平差优化来获取精确的相机内参数。相机内参数包括焦距、主点位置以及镜头畸变等关键因素，这些参数对于确保双目立体视觉系统能够正确地重建三维空间至关重要。同时，通过对十字靶标不同角度的拍摄，可以重建出靶点在两个相机坐标系下的三维坐标点集。通过比较这两组三维点集，可以直接计算出系统的外部参数，即相机之间的相对位置和姿态，这一过程称为刚体变换。 在实际操作中，这种方法只需要双相机一次同时拍摄十字靶标，然后每个相机分别拍摄多张靶标图像。这种流程简化了现场操作，使其更加灵活简便。标定完成后，作者对一个长度为611.800毫米的标准尺进行了多次测量，得到的平均值为611.776毫米，标准差为0.030毫米，这表明该标定方法具有较高的精度和稳定性。 双目立体测量是一种利用两个相机模拟人眼观察物体并计算深度的技术，广泛应用于机器人导航、自动驾驶、三维重建等领域。而摄像机标定是确保双目系统准确性的基础步骤，它能减少由于相机固有属性和环境因素引起的误差。多视图几何是解决这个问题的关键工具，通过分析多个视角下的同一物体，可以推算出物体的空间位置和相机的参数。 刚体变换是三维空间中的一个重要概念，它描述了一个物体在空间中的旋转和平移，对于理解双目系统中相机之间的相对关系尤为关键。十字靶标作为标定目标，因其结构简单、易于识别和计算，被广泛应用在各种摄像机标定方法中。 这项工作提供了一种高效且实用的双目立体测量系统标定方案，结合了多视图几何和刚体变换理论，适用于各种双目视觉应用，并通过实验证明了其高精度和良好的实用性。对于需要精确三维测量的IT领域，这样的标定方法具有重要的理论和实践价值。