基于CMOS的视差测距系统的制作和研究

【摘要】：视觉系统是人类获取外界三维信息的主要功能器官，人类通过视觉来获得外界的信息。而双目视差测距则是一种通过二维图像进行测距的技术，已在军事、航天、工业、医学等领域发挥了越来越重要的作用。双目视差测距系统主要包括图像采集、摄像机标定、特征提取、图像匹配和三维重建等技术，关键技术是摄像机标定和图像匹配，本文对这二类关键技术进行了讨论与研究。 本文在研究总结国内外己有的双目立体视觉理论和视差测距系统的基础上，根据测距系统性能指标设计了一个CMOS视差测距系统方案。该系统由两个工业相机组成，测距范围是1000m到1500m，且测距相对误差小于5％。实际制作了一个简化的CMOS视差测距系统，对该测距系统进行标定，得到该测距系统的几何成像模型参数，然后用该测距系统进行了一系列测距实验。实验测距数据表明，由此视差测距系统，可以测得50米以内的目标点的距离，且相对误差小于5%。本文设计的CMOS视差测距系统操作简便、成本低，有一定的使用价值。