双目摄像头标定与校正技术详解与实践

在深入研究双目视觉标定与校正技术之前，首先要对双目视觉系统的相关概念有所了解。双目视觉系统是由两个摄像头组成的，其模仿人类的双眼视觉，通过模拟人类视差原理来实现对三维空间内物体距离的测量。这种技术广泛应用于机器人导航、自动驾驶、三维重建等领域。 1. 双目视觉标定：双目视觉标定是指确定两个摄像头的内部参数（焦距、主点坐标、畸变系数等）和外部参数（两摄像头间的相对位置和方向）。标定过程通常包括棋盘格的拍摄，然后提取棋盘格角点，利用这些角点信息计算摄像头的内参和外参。在这个过程中，需要对每个摄像头单独进行标定，然后进行双目标定以获取两个摄像头之间的相对位置和姿态。 - calib_imgs文件夹：该文件夹包含了用于标定左目和右目摄像头的棋盘格图片。这些图片是通过在不同的角度和位置拍摄棋盘格来获取的。棋盘格图片的左右分别存储在文件夹1和文件夹2中，分别对应左右目摄像头。 - calib_left.cpp：该文件包含了用于标定左目摄像头的C++代码。通过执行这段代码，可以获取左目摄像头的内参和外参。 - calib_right.cpp：该文件包含了用于标定右目摄像头的C++代码。通过执行这段代码，可以获取右目摄像头的内参和外参。 - calib_stereo.cpp：该文件包含了用于进行双目标定的C++代码。双目标定需要利用左右摄像头内参和外参计算出两个摄像头之间的相对位置和姿态。 2. 双目校正：双目校正的目的是消除镜头畸变和调整视差，使得双目视觉系统获得清晰准确的图像。畸变分为径向畸变和切向畸变，这会影响摄像头捕获图像的准确性。校正包括图像去畸变和视场矫正两个步骤，最终实现左右目图像的重合和对应像素点的正确对齐。 - get_img.cpp：该文件包含用于移动棋盘格和存储左右目拍摄的图片的C++代码。这一步骤通常是在标定之前进行的，目的是为了获取棋盘格在不同位置和角度的照片。 - undistort_rectify.cpp：该文件包含了进行双目校正的C++代码。校正的目的是对捕获的图像进行去畸变处理，并对图像进行视场矫正，使得左右目图像能够正确对齐。 3. 环境配置：本项目的开发和运行需要基于C++语言，并且需要安装OpenCV库版本4.5.3。OpenCV（Open Source Computer Vision Library）是一个开源的计算机视觉和机器学习软件库，提供了丰富的图像处理和计算机视觉的算法。安装OpenCV库后，用户可以编写和运行上述的C++代码进行双目视觉系统的标定与校正。 在实际应用中，双目视觉系统标定和校正的准确性和效率对于三维重建和距离估算等后续处理至关重要。错误的标定参数会直接影响到测量结果的准确性，而未校正的图像畸变则会引入视觉误差，影响视觉处理算法的性能。因此，对双目视觉系统进行精确的标定和校正是确保高质量视觉应用的关键步骤。在标定和校正过程中，还需要注意相机的放置位置、光照条件、棋盘格的尺寸等因素，以保证标定和校正的效果。