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前言

最近用到了双目测距的知识,乍想一下这应该是一个很简单很经典的知识了,理论介绍应该很对并且很详尽才对。可是真正想要明白到能给别人讲懂,还是花了一番功夫。网上的类似的文章很多,但是到多都是一样的知识的重复,看过的人不知道看没看懂就转载,没有加自己感想,导致我理解花了一番功夫,所以还是写一篇记录下吧。如果真的献丑了,请大家包含并指正,共同进步。

双目测距理论

相机成像中的坐标系

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三维估计

实际场景中物体的三维坐标可以通过双目立体视觉技术来确定。如下图是双目立体视觉原理图,OL和OR是左右相机的光心,它们的光轴和各自的成像平面如图所示。假设两相机的内部和外部参数完全相同,焦距为f,光心之间的距离(基线)为B,两台相机在同一平面上,机他们的投影中心的Y坐标相等。同一时刻空间点p(x,y,z)在两相机上成像点分别为Pleft和Pright。

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由三角几何关系有:
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这个公式重在搞懂各个变量所在的坐标系。**其中Xleft和Xright分别在左、右相机的图像平面下讨论;也就是说它们的坐标系在各自的图像平面坐标系下的坐标,原点分别为各自光轴与像平面的交点。**而f和B是常值,Y也是在图像坐标系下讨论,但是是相同的。x,y,z则是在左相机坐标系下讨论,原点为OL。有了以上基础,就可以理解公式了。另外视差D的理解也非常重要,D就是Xleft-Xright。还记得Xleft和Xright的含义吗,能理解D吗?D不是图上Pleft与Pright的距离,就是Xleft-Xright,就是Xleft-Xright。重要的事情说三遍。这应该能理解视差D是什么了,就是在各自的图像中,对应点成像的位置越相似,视差就越小,也就说明物体越远。那么有上式可得
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