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基于立体标靶的双目系统标定研究汇报人：2024-01-14REPORTING2023WORKSUMMARY

目录CATALOGUE引言立体标靶设计与制作双目系统搭建与图像获取基于立体标靶的双目系统标定方法双目系统性能评估与优化基于立体标靶的双目系统应用案例总结与展望

PART01引言

立体视觉是计算机视觉领域的重要分支，旨在通过模拟人类视觉系统的原理，从多幅二维图像中恢复三维场景的信息。立体视觉系统双目系统标定是立体视觉中的关键技术之一，用于确定两个摄像机的内外参数，从而建立三维空间点与二维图像点之间的对应关系。双目系统标定精确的标定结果是立体视觉系统实现高精度三维重建的前提，对于机器人导航、工业自动化、虚拟现实等领域具有重要的应用价值。研究意义研究背景与意义

目前，国内外学者已经提出了多种双目系统标定方法，包括传统标定法、自标定法和基于主动视觉的标定法等。这些方法在精度、稳定性和实用性等方面各有优缺点。研究现状随着深度学习等人工智能技术的不断发展，基于数据驱动的双目系统标定方法逐渐受到关注。这类方法通过训练大量数据来学习摄像机模型的参数，具有更高的灵活性和自适应性。发展趋势国内外研究现状及发展趋势

研究内容本文旨在研究基于立体标靶的双目系统标定方法，通过设计合理的标靶结构和优化标定算法，提高标定精度和稳定性。研究目的通过本文的研究，期望为立体视觉系统的应用提供更为精确和可靠的标定技术支持，推动相关领域的发展。研究方法本文采用理论分析、仿真实验和实际应用相结合的研究方法。首先，对双目系统标定的基本原理和现有方法进行深入分析；其次，设计并制作高精度立体标靶，搭建双目视觉实验平台；最后，通过仿真实验和实际应用验证本文所提方法的有效性和优越性。研究内容、目的和方法

PART02立体标靶设计与制作

根据标定需求和系统特点，设计合理的立体标靶形状，如球形、方形等。标靶形状设计标靶尺寸确定标靶特征点布局根据双目系统的视场和分辨率，确定标靶的合适尺寸，以确保在图像中清晰可见。在标靶上合理布局特征点，如角点、圆心等，用于后续图像处理和三维重建。030201立体标靶结构设计

选用稳定性好、反光性能强的材料，如陶瓷、金属等，以确保标靶在不同光照条件下的可靠性。材料选择采用高精度加工技术，如数控机床加工、3D打印等，确保标靶的加工精度和一致性。制作工艺对标靶表面进行适当处理，如喷涂反光漆、增加标志线等，以提高图像处理的准确性。表面处理立体标靶材料选择与制作工艺

03精度验证实验设计合理的实验方案，通过对比实验验证标靶的精度和稳定性，为后续双目系统标定提供可靠依据。01精度检测方法采用高精度测量设备，如激光跟踪仪、三坐标测量机等，对标靶进行精度检测。02数据分析与处理对检测数据进行处理和分析，计算标靶的各项精度指标，如位置精度、形状精度等。立体标靶精度验证

PART03双目系统搭建与图像获取

相机镜头光源标定板双目系统硬件组成及选型选用高分辨率、低畸变的工业相机，确保成像质量。为确保图像质量，采用合适的光源照明方案。根据实际需求选择焦距、光圈等参数合适的镜头。高精度制作的立体标靶，用于系统标定。

相机安装将两个相机固定在稳定平台上，调整相机间距和角度。参数设置设置相机参数，如曝光时间、增益等，以获得最佳图像效果。相机同步确保两个相机能够同时触发，获取同步图像。双目系统搭建与调试

图像获取与处理流程通过双目系统获取立体标靶的图像对。对获取的图像进行去噪、增强等预处理操作。提取立体标靶上的特征点，用于后续的系统标定。利用提取的特征点进行双目系统的内外参数标定。图像获取图像预处理特征提取系统标定

PART04基于立体标靶的双目系统标定方法

传统双目系统标定方法主要依赖于平面标定板，通过拍摄多张不同角度的标定板图像，提取角点信息，进而求解相机内外参数。该方法需要保证标定板图像的清晰度和角点提取的准确性，同时需要进行复杂的数学计算和参数优化，标定过程较为繁琐。传统方法对于环境因素（如光照、抖动等）较为敏感，标定结果容易受到干扰，精度难以保证。传统双目系统标定方法概述

立体标靶设计01采用三维立体结构作为标定靶标，提高了标定精度和稳定性。立体标靶具有多个不同深度的特征点，能够更好地反映相机成像过程中的畸变和误差。特征点提取与匹配02通过图像处理技术提取立体标靶上的特征点，并进行匹配。采用亚像素级别的精度提取特征点坐标，提高了标定精度。双目系统参数求解03利用立体标靶提供的三维坐标信息和匹配的特征点坐标，构建双目视觉模型，求解相机内外参数。该方法无需复杂的数学计算和参数优化，简化了标定过程。基于立体标靶的改进型标定方法

实验设置搭建双目视觉系统实验平台，包括双目相机、立体标靶、图像采集与处理设备等。设置不同的实验条件（如光照、距离等），以验证改进型标定方法的