摘  要：    双目立体测距技术在目标探测与定位、移动机器人立体视觉导航、工业机器人的手眼系统等众多领域。目前常用的可见光双目测距，只能适应在光照条件好的情况下，图像容易处理。在光照不利的情况下（尤其是晚上），无法应用。本文研究了一种红外双目立体测距技术。

　　本文将红外技术与双目测距技术相结合，设计基于红外图像的双目测距装置。对红外双目立体视觉中的相机标定、极线校正、立体匹配等进行了研究，设计并实现了红外双目显著目标测距系统。基于双目相机标定的参数，深入研究了红外双目立体成像的测距技术。仿真结果表明，在10m范围内，测距结果符合精度。

关键词    双目视觉，相机标定，极线校正，立体匹配

毕业设计说明书外文摘要

Title  infrared binocular stereo vision distance measuring

Abstract：Binocular stereo vision is an important branch of computer vision. With the advance of infrared sensors, application prospectof infrared stereo vision has been greatly expandedin militaryand industry.In this paper, we have deeply researchedthe calibration, epipolar rectification and stereo matching and designeda distance measuring system based on infrared binocular stereo vision.

An infrared salient object distance measuring systemhas been built.Passive ranging has beenrealized by utilizing the calibration results and disparity of salient object. Our distance measuring system has been experimented in real-world scenes the distance of 10 meters, verifyingthe practicability of our system.

Keywords binocular vision, camera calibration, epipolar rectification, stereo matching

目   次

1  引言（或绪论） 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 本论文主要工作与全文结构 4

2 对红外双目相机标定的研究 6

2.1红外相机标定原理 6

2.2 zhang氏相机标定法 8

2.3 基于主动辐射的透射式标定板 10

3对红外图像极线校正的研究 11

3.1对极几何 11

3.2  简单介绍一种极线校正方法 12

3.3 仿真结果 14

4 对立体匹配的研究 16

4.1  立体匹配算法 16

4.2 约束条件 17

4.2 仿真结果 17

5 红外双目立体测距系统构建 20

5.1 测距原理 20

5.2 测距系统 21

5.3 距离测定与结果分析 23

6 总结 25

致谢 26

参考文献 ………27

1  引言（或绪论）

1.1 课题研究背景

   视觉是人类认识世界的重要手段，人类通过视觉获取80%以上的信息。随着计算机技术的发展，人们试图利用计算机来模拟人眼，从而逐渐形成一个新的学科---计算机视觉。计算机视觉是一个新兴综合学科、覆盖多个学科而又发展迅速的研究领域。当我们用两只眼睛观察事物时，会有远近的感觉，称为视距。因此计算机视觉在模仿人眼时，需要两个摄像头去观察同一个场景，以获得视差。这是计算机视觉研究的核心技术。

   计算机视觉研究始于上世纪60年代。Roberts[ ]首先成功利用二维图像获得三维世界的信息。随后Marr和Poggio[ ]等人实现并完善了计算机视觉模拟算法。由此，计算机视觉开始被各个领域所应用。近些年来，计算机视觉应用已经越来越成熟，从日常超市条形码检测、 医学影像检测，再到航空天文领域等，应用都已经逐渐成熟。特别在航空航天领域，月球车等的应用更是成熟。在测距领域，双目立体视觉利用双目相机进行深度感知，从而从二维图像中获得三维距离信息，这种被动测距使得它得到广泛应用。

   当前，受成像器件等因素的限制双目立体视觉主要应用在可见光领域。但在军事、民用等实际情况下，低照度方面的应用需求越来越来强烈。因此可见光领域的应用已经不能满足需求，而随着红外技术的发展，和双目立体视觉的结合也成为可能，把红外双目立体视觉推向研究热点。