角两摄像机距离关系图总体上讲，结构参数与系统测量精度是个较为复杂函数关系，可以总结如下摄像机之间间距大小与系统测量误差成正比关系，间距越小，误差越小当摄像机之间夹角不大于时，测量误差较小，反之较大。有极高可信性。结构参数对摄像机定标精度影响在实际应用中，需要建立两个坐标系之间联系，这就需要对两进行立体定标，以求取两之间旋转矩阵和平移矩阵。事实证明摄像机定标精度与系统结构参数设置同样有着非常紧密关系。定标方法采用是基于单平面模板定标策略，精度评估采用基于棋盘格长度评估方法。该方法亦可以作为系统测量误差测量方法。对定标模板上个长为棋盘格进行了反复实验，实验结果见表。表结构参数对系统定标平均误差影响从表中可以看出，当摄像机距离定时，定标误差随光轴夹角增加而不断增加，当光轴夹角固定不变时，定标误差随摄像机距离增加而不断增加。大量实验证明，当两摄像机间距离不超过，两光轴夹角不超过时，定标误差较小。结束语综合系统结构参数对测量精度及定标精度影响，在建立立体视觉系统时，两摄像机光轴夹角和两摄像机间距应尽可能小，但在实际应用中，考虑到便于目标特征点视觉匹配，尤其是对运动目标进行大范围实时跟踪测量，有目标被遮挡情况发生时，两摄像机光轴夹角应选择在之间。此外，目标特征点图像识别精度应尽可能达到亚像素精度，尽量避免失之毫厘，差之千里现象。根据以上推导搭建了立体视觉系统，取得了较好实验结果，证明本文结论对实践具有较大指导意义，为进步开展深入研究打下了坚实基础。附件外文原文复印件，，，，，，世界坐标系原点平均测量误差与两摄像机夹角和两摄像机间距离之间关系图。可以看出，当两摄像机间距离定时，平均误差随增大而增大，当两摄像机夹角定时，平均误差随其距离增加而不断增大。图平均误差与两轴夹角两摄像机距离关系图总体上讲，结构参数与系统测量精度是个较为复杂函数关系，可以总结如下摄像机之间间距大小与系统测量误差成正比关系，间距越小，误差越小当摄像机之间夹角不大于时，测量误差较小，反之较大。有极高可信性。结构参数对摄像机定标精度影响在实际应用中，需要建立两个坐标系之间联系，这就需要对两进行立体定标，以求取两之间旋转矩阵和平移矩阵。事实证明摄像机定标精度与系统结构参数设置同样有着非常紧密关系。定标方法采用是基于单平面模板定标策略，精度评估采用基于棋盘格长度评估方法。该方法亦可以作为系统测量误差测量方法。对定标模板上个长为棋盘格进行了反复实验，实验结果毕业设计外文资料翻译题目院系名称电气工程学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师教师职称起止日期地点附件外文资料翻译译文外文原文。指导教师评语签名年月日附件外文资料翻译译文双目立体视觉测量系统理论研究摘要利用几何成像原理建立起双目立体视觉测量系统数学模型，从提高系统测量精度出发，在理论上重点对系统结构参数图像识别误差与系统测量精度关系进行了深入分析和探讨，并通过实验对结论进行了验证。研究内容对实际建立该测量系统具有很强指导作用。关键词立体视觉测量精度图像识别系统测量引言双目立体视觉测量技术是计算机视觉中个重要分支，直是计算机视觉研究重点和热点之。由于其近似于人眼视觉系统，具有较高测量精度和速度，并具有结构简单，便于使用等优点，所以被广泛应用于工业检测物体识别工件定位机器人自导引等诸多领域。近年来许多学者对此进行了大量研究工作。其中大量工作集中在对视觉测量系统数学模型系统定标方法以及目标特征点匹配算法研究上，而对系统结构参数两个之间距离光轴夹角等研究得却很少。文献对立体视觉结构参数进行了相应理论研究，但它是从观看物体时深度感出发研究与物体之间距离两个间距和观看距离个参数之间关系，没有涉及到结构参数对系统测量精度影响。而实践证明系统结构参数设置在实际应用中对于系统测量精度是至关重要。此外，从立体视觉测量原理中，可以看出图像识别误差是另个对系统测量精度产生直接影响重要因素。综合以上考虑，从理论上对系统结构参数设置和图像识别误差对系统测量精度影响进行了深入分析和研究。结合系统结构参数对摄像机定标精度影响，给出了实际应用中组建双目立体视觉测量系统设计方案。双目立体视觉测量原理及数学模型摄像机成像模型摄像机成像模型，是光学成像系统几何关系数学表示。目前在摄像机标定中应用摄像机成像模型主要有针孔成像模型双平面模型和人工神经网络模型等。其中针孔成像模型是目前大量采用种成像模型，它反映是种理想线性映射关系，如图所示。其中，为摄像机光心，为摄像机坐标系，为世界坐标系，为摄像机成像平面物理坐标系。为空间物点是其在图像平面上投影点。根据该成像模型，空间物点与像点之间关系可表示为当两个或两个以上摄像机进行交会时，可以得到个方程所组成超定方程组，因此可以用最小二乘法对方程组求解以确定空间物点坐标。双目立体视觉测量系统数学模型双目立体视觉系统通常由两台结构和性能完全相同组成，并且两个摆放位置对称。基于上述摄像机成像模型，由式可以推出如下超定方程组其中，分别为两摄像机坐标系相对于世界坐标系平移和旋转矩阵，可以通过摄像机标定得到。，分别为空间物点在两图像平面投影物理坐标。图双目立体视觉简易模型为了对系统结构参数进行分析，这里构建如图所示立体视觉系统。在该结构中，三坐标系处于同平面内，其中轴垂直纸面向里，世界坐标系与左摄像机坐标系原点重合，两摄像机间距为，两光轴夹角为。根据上述结构，可以确定两摄像机组成超定方程组为则由式可得图像识别误差对系统测量精度影响立体视觉系统中，空间物点在两个摄像机图像平面上位置是通过像素坐标来表示，而面阵摄像机像素具有定物理尺寸，这就使得空间物点在图像上真实物理坐标无法得到准确表达，从根本上造成了图像识别误差。如图所示。图像平面上像素坐标系与物理坐标系有如下关系其中，是以像素为单位图像坐标系坐标分别为每个像素在轴和轴方向上物理尺寸为坐标系原点在坐标系中坐标。如图所示，假设图像识别精度达到个像素级。对于空间物点，设其投影到图像平面上第行，第列像素中，则此时该点物理坐标为即只要该点落在该像素内，其坐标值是个定值。而理想情况下坐标应分别在定范围内综合上式，则对应该点图像识别误差为其中，分别表示对，取整。由于图像识别误差存在，则实际像点坐标与理想像点坐标有如下关系€，€为实际像点物理坐标，€，€为理想像点物理坐标。设被测物点坐标，则由公式计算出该点在两摄像机投影理想像点坐标€，€和€，€，考虑图像识别误差，根据式得出实际像点坐标将其代入式可得被测点空间坐标，则被测物点测量误差可表示为系统结构参数分析及实验结果结构参数与系统测量精度关系根据上述系统模型及数学推导过程，得出了系统结构参数与系统测量误差之间关系图。图为特定物点测量误差与两摄像机夹角之间关系图。从图中可以看出，变化波动不大，随增大呈缓慢上升趋势，则变化比较剧烈，随增大大幅提升。图特定空间点测量误差与两轴夹角关系图图为定范围内物点与世界坐标系原点平均测量误差与两摄像机夹角和两摄像机间距离之间关系图。可以看出，当两摄像机间距离定时，平均误差随增大而增大，当两摄像机夹角定时，平均误差随其距离增加而不断增大。图平均误差与两轴夹角两摄像机距离关系图总体上讲，结构参数与系统测量精度是个较为复杂函数关系，可以总结如下摄像机之间间距大小与系统测量误差成正比关系，间距越小，误差越小当摄像机之间夹角不大于时，测量误差较小，反之较大。有极高可信性。结构参数对摄像机定标精度影响在实际应用中，需要建立两个坐标系之间联系，这就需要对两进行立体定标，以求取两之间旋转矩阵和平移矩阵。事实证明摄像机定标精度与系统结构参数设置同样有着非常紧密关系。定标方法采用是基于单平面模板定标策略，精度评估采用基于棋盘格长度评估方法。该方法亦可以作为系统测量误差测量方法。对定标模板上个长为棋盘格进行了反复实验，实验结果见表。表结构参数对系统定标平均误差影响从表中可以看出，当摄像机距离定时，定标误差随光轴夹角增加而不断增加，当光轴夹角固定不变时，定标误差随摄像机距离增加而不断增加。大量实验证明，当两摄像机间距离不超过，两光轴夹角不超过时，定标误差较小。结束语综合系统结构参数对测量精度及定标精度影响，在建立立体视觉系统时，两摄像机光轴夹角和两摄像机间距应尽可能小，但在实际应用中，考虑到便于目标特征点视觉匹配，尤其是对运动目标进行大范围实时跟踪测量，有目标被遮挡情况发生时，两摄像机光轴夹角应选择在之间。此外，目标特征点图像识别精度应尽可能达到亚像素精度，尽量避免失之毫厘，差之千里现象。根据以上推导搭建了立体视觉系统，取得了较好实验结果，证明本文结论对实践具有较大指导意义，为进步开展深入研究打下了坚实基础。附件外文原文复印件，，毕业设计外文资料翻译题目院系名称电气工程学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师教师职称起止日期地点附件外文资料翻译译文外文原文。指导教师评语签名年月日附件外文资料翻译译文双目立体视觉测量系统的理论研究摘要利用几何成像原理建立起双目立体视觉测量系统的数学模型，从提高系统测量精度出发，在理论上重点对系统结构参数图像识别误差与系统测量精度的关系进行了深入的分析和探讨，并通过实验对结论进行了验证。