双目视觉系统精确标定算法研究

"基于双目立体视觉系统的精确标定算法" 双目立体视觉系统是一种通过模拟人类双眼视觉原理，实现三维空间信息获取的技术。它利用两个摄像机从不同角度捕获同一场景，通过图像处理和匹配技术，计算出物体的深度信息，从而实现三维重建和定位。这种技术广泛应用于机器人导航、自动驾驶、工业检测等领域。 本文“基于双目立体视觉系统的精确标定算法”由刘文彬、周宏甫和蒋梁中撰写，他们来自华南理工大学机械工程学院。文章主要探讨了一种改进的精确标定方法，旨在提高双目视觉系统的定位精度。 在双目视觉系统中，摄像机标定是至关重要的一步，它涉及到对摄像机内参和外参的确定。内参包括像元尺寸、主点坐标等，外参则涉及摄像机在世界坐标系中的位置和姿态。传统的摄像机标定方法可能因误差累积导致精度下降，而自标定方法在某些情况下稳定性不足。 论文提出的方法首先利用预设计的标定模板（如棋盘格）拍摄图像，生成二维控制点。这些控制点在模板的实际坐标和图像像素坐标之间建立对应关系。然后，分别对左右两台摄像机进行单独标定，采用立方校正方法来优化内参和外参。最后，通过立体标定进一步校正两个摄像机间的相对位置和姿态，确保它们能够正确匹配图像，从而得到高精度的三维信息。 立体标定过程通常包括特征匹配、三角化、以及系统参数的迭代优化。特征匹配是找到两个视图中的对应点，三角化则利用这些对应点估计三维点的位置。通过反复迭代，系统不断调整参数以最小化重投影误差，从而达到最佳的标定效果。 此算法已被成功应用于机器人机械臂的精确定位，说明其在实际应用中具有较高的可靠性和精度。这种精确标定技术对于提升机器人操作的精度和稳定性，特别是在精密装配、精密加工等对定位要求极高的任务中，有着重要意义。 基于双目立体视觉系统的精确标定算法解决了传统方法的不足，提高了三维重建的精度，对于推动机器视觉技术在工业自动化、机器人技术以及其他领域的发展起到了积极的作用。