单目立体视觉中的系统误差与棱镜位姿对视场的影响评估

作     者：原天宇 代祥俊 杨福俊 Yuan Tianyu;Dai Xiangjun;Yang Fujun

作者机构：东南大学土木工程学院江苏省工程力学重点实验室江苏南京211189 山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255090 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2024年第44卷第8期

页      面：94-105页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(12072073 12172200) 

主　　题：测量 单目立体视觉 棱镜位姿 深度方程 系统误差 视场评估 

摘      要：对棱镜分光式单目立体视觉系统进行了深度方程的推导,修正了棱镜位姿偏移引入的成像误差,分析了位姿引起的成像视场变化。该系统由一个相机与两个具有相同参数的双棱镜组成,相机单次拍摄可获取两幅具有视差的子图像,这可视为两个具有一定夹角的虚拟相机同时成像。采用虚拟点模型与光线追踪法推导深度方程,建立视差与深度方程参数之间的关系,进一步研究了系统中物距与夹角对图像深度信息与视差的影响。棱镜组的人为放置,不可避免地引入位姿误差,进而影响每个成像通道中的成像视场。基于棱镜的旋转与偏移,建立了修正的虚拟点模型,并深入研究了棱镜组位姿对系统成像与视场产生的影响;最后通过实验验证了理论与推导的有效性与准确性。