双目视觉技术在非接触尺寸测量的应用研究

"立体视觉技术在非接触尺寸测量中的应用，通过双目视觉系统实现目标物体的尺寸测量，采用预制标定模板对系统进行内外参数标定，计算物体尺寸。" 立体视觉技术是一种模拟人类双眼视觉的计算机视觉技术，它通过从两个不同视点捕获图像并分析图像间的差异（视差）来获取物体的三维信息。在非接触尺寸测量中，这种技术尤为关键，因为它避免了对物体的物理接触，从而适用于各种敏感或难以接触的物体测量。刘嵩鹤和王虹的研究提出了一种双目视觉系统，该系统能够有效地实现目标物体的尺寸计算。 该系统的实现主要包括以下几个步骤： 1. 摄像头标定：首先，利用预制标定模板对双目视觉系统的摄像头进行标定，获取每个摄像头的内部参数，如焦距、主点坐标等，同时确定两个摄像头之间的相对位置（外参数），这一步通常涉及相机校准矩阵的计算。 2. 特征匹配：然后，对左右两幅图像进行分析，找出图像中的关键特征点，并建立这些特征点在两幅图像中的对应关系。这一过程可能涉及到特征检测算法，如SIFT、SURF或者ORB等。 3. 视差计算：通过比较左右图像对应点的坐标差异，计算出视差，视差是衡量像素在不同图像中位置差异的量，反映了物体在空间中的深度信息。 4. 三维信息获取：结合视差和摄像头的内、外参数，利用三角测量原理，可以解算出目标物体的三维坐标。 5. 尺寸测量：最后，根据物体的三维坐标，结合几何关系，可以计算出物体的实际尺寸。这种方法对于精度要求较高且需要非接触测量的场合非常适用。 双目立体视觉技术的研究不仅关注模型的建立，还包括匹配策略的改进以应对图像质量不佳、几何变形以及遮挡等问题。其应用范围广泛，包括机器人导航、自动驾驶、工业检测、医学影像分析等领域。尽管存在挑战，如匹配精度、实时性及计算复杂性，但随着计算机硬件性能的提升和算法的不断优化，双目视觉技术在非接触尺寸测量中的应用前景十分广阔。