立体视觉传感器现场标定方法及实现的开题报告.docx

立体视觉传感器现场标定方法及实现的开题报告
立体视觉传感器是一种能够同时获取环境场景中两个或多个视角的图像，并且能够利用这些图像进行三维场景重建的传感器。立体视觉传感器广泛应用于机器人导航、三维测量、视觉导航、自动驾驶等领域。本文将就“立体视觉传感器现场标定方法及实现”这一主题进行探讨。
一、立体视觉传感器的原理
立体视觉传感器通常由两个相机（左相机和右相机）组成，这两个相机同时拍摄目标物体，从而得到目标物体的左图像和右图像。左图像和右图像在空间上存在一定的视差，立体视觉传感器通过计算左图像和右图像之间的视差并结合摄像机的参数等信息，得到物体的三维空间信息。
二、立体视觉传感器的标定方法
为了能够获取准确的三维物体信息，需要对立体视觉传感器进行标定。立体视觉传感器标定方法主要分为离线标定和现场标定两类。本文将重点介绍立体视觉传感器的现场标定方法。
1.靶点法
这种方法需要先在现场准备一些已知大小和位置的标定板，比如棋盘格标定板，然后安装立体视觉传感器，让标定板在视野内可以看到，左右视觉传感器分别采集图像，并提取出标定板的特征点。然后根据特征点的位置关系计算出立体视觉传感器的内部参数和位姿关系。
2.特征点法
这种方法不需要标定板，而是把现场目标物体的特征点提取出来，如角点、边缘、直线等，左右视觉传感器分别采集图像，并提取特征点，然后根据特征点的信息进行三维重建和相机标定。
3.利用校准板进行标定
此方法是将直射一束光栅投影在标定板上，并提取出拍摄图像中光栅的影像；由于光栅的几何形状和运动特征已知，可借助光栅信息，利用漫反射光的法线与光栅的位置关系，建立相机内参和畸变模型，减少标定过程中的随机误差。
三、立体视觉传感器标定的实现
立体视觉传感器标定需要使用一些专业的标定工具，比如Matlab、OpenCV等。以下是立体视觉传感器现场标定的步骤：
1.准备标定板或目标物体，并将其安置在相机视野范围内。
2.确定相机的参数和位姿关系（外参），包括相机在空间中的位置、方向以及相机的视场和光轴方向等信息。一般可以通过相机的说明书或者系统软件（如Matlab、OpenCV等）提供的功能进行设置。
3.采集图像，并将图像导入标定软件中。
4.在标定软件中使用相应算法提取特征点。
5.根据特征点信息进行立体视觉传感器的内参标定和立体重建。
6.检验标定结果，并根据需要进行调整。
四、总结
本文主要介绍了立体视觉传感器的原理、标定方法和实现步骤。立体视觉传感器的应用范围较广，标定的准确性对三维重建效果有着重要影响，因此在进行标定时需要严谨认真，选择适合现场标定的方法，选用合适的标定工具和算法，以确保标定结果的准确性和可靠性。