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2024年6月15日发(作者：)

双目立体视觉技术的实现及其进展

双目立体视觉技术是一种利用双目相机或者双目摄像系统进行图像捕

获和分析的技术，通过模拟人类双眼视觉的方式，实现对三维物体的感知

和测量。该技术已经在诸多领域中得到广泛应用，如工业自动化、机器人

导航、医学影像等。

双目立体视觉的实现基于两个关键技术要素：立体标定和立体匹配。

立体标定即对双目系统进行校准，获取相机的内外参数，以及相机之间的

相对位姿关系。通过这些参数，可以映射出左右两个相机图像上的对应点

之间的像素坐标关系。立体匹配则是通过像素坐标的转换，找到两幅图像

上对应的物体点的三维坐标。这通常利用视差（图像上对应点的水平偏移

量）来进行计算。

立体标定是双目立体视觉技术实现的首要步骤。一般采用标定板或者

灯光棋盘格等目标进行标定，通过对目标在左右图像上的特征点匹配，可

以得到相机的内外参数。标定的结果决定了后续的立体匹配的准确性。同

时，标定结果还可以用于校正相机的畸变。

立体匹配的过程是通过对视差的计算来推测出物体点的深度信息。常

用的立体匹配算法有区域匹配、视差等。区域匹配是基于图像块的相似性

计算，通过在左图像上滑动一个窗口，在右图像上与之最相似的窗口。视

差则是通过左图像上一些像素点附近一定范围内的像素点并计算与之的相

似度，以确定视差最小的点。

1.算法优化：研究者们不断改进立体匹配算法，提高了匹配的准确性

和效率。一些新的算法如基于全局能量最小化的方法和基于深度学习的方

法，取得了较好的效果。

2.硬件改进：随着技术的发展，双目相机的硬件设备得到了提升，像

素数目和分辨率也有了大幅度的增加。这使得双目立体视觉系统能够获得

更高质量的立体图像，从而提高了立体匹配精度。

3.应用拓展：双目立体视觉技术被广泛应用于机器人、自动驾驶等领

域。例如，在机器人导航中，双目立体视觉可以用于检测和定位障碍物，

提供实时的环境信息，实现智能导航。

4.结合其他传感器：为了提高测量的准确性和稳定性，双目立体视觉

技术常与其他传感器如激光雷达、惯性导航等进行结合。这样可以得到更

丰富的信息，提高对目标的感知能力。

然而，双目立体视觉技术还面临一些挑战和问题，如对光照条件的敏

感性、对纹理较弱区域的处理能力不足等。未来的研究重点可以放在这些

问题的解决上，进一步提高技术的鲁棒性和适应性。

总之，双目立体视觉技术在实现和应用方面已经取得了显著的进展。

随着技术的不断发展和完善，双目立体视觉有望在更多领域发挥重要作用，

为人类创造更多方便、高效和智能的生活和工作环境。


本文标签： 双目立体视觉

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