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第59卷第14期/2022年7月/激光与光电子学进展特邀综述
单相机三维视觉成像技术研究进展
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刘兴盛，李安虎，邓兆军，陈昊
同济大学机械与能源工程学院，上海201804
摘要机器视觉应用场景复杂化和功能需求多元化给三维成像技术带来巨大挑战。针对复杂环境及受限空间的目标重
建和场景感知问题，结构简单且性能可靠的单相机三维视觉成像技术能够提供重要的解决途径。在阐明单相机三维立
体视觉成像理论模型的基础上，根据相机运动情况以及采用的反射、折射或衍射等附加光学元件的情况，分类介绍了单
相机三维视觉成像系统组成、基本原理和实现方法。从视场范围、空间分辨率、视角灵活性、动态响应性、环境适应性等
角度，分析了现有单相机三维视觉成像方法的优越性和局限性。围绕三维重建精度及成像质量提升问题，回顾了相机与
附加光学元件未对准参数的主要标定方法。结合单相机三维视觉成像的技术挑战和应用前景，展望了其在实现大视场
高分辨率、高动态高实时性、复杂环境适应性等方面的发展方向。
关键词机器视觉；三维成像；立体视觉；相机运动；光学元件；参数标定
中图分类号O439文献标志码ADOI：10.3788/LOP202259.1415007
AdvancesinThree-DimensionalImagingTechnologiesBasedon
Single-CameraStereoVision
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LiuXingsheng,LiAnhu,DengZhaojun,ChenHao
SchoolofMechanicalEngineering,TongjiUniversity,Shanghai201804,China
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AbstractThreedimensional(3D)imagingfaceschallengesduetomachinevisionrequiringcomplicatedapplicationsand
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diversefunctionalities.Duetoitscompactstructureandreliableperformance,3Dimagingusingsinglecamerastereo
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vision(SSV)offersaconsiderableapproachtoobjectreconstructionandsituationalawarenessunderspatiallylimited
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conditions.Inthispaper,wedemonstra
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