数码照相机的双目定位方法 第4页
(dsin2( )+2lsin ,-dcos2( lsin2 ),则 =|-dcos2( -lsin |-d,因而基线距B=2(dsin2( +2lsin ),如d=50mm,l=100mm, =70 , =80,则基线距为422mm。因此，通过改变平面镜的摆放角度，就很容易得到大基线距的结构配置，而系统结构的体积却没有增大，同时成本也降低了。
(1) 测量范围
1)深度方向H。
(1)
2)x,y方向测量范围 。
（2）
(2) 反射镜 长度
= （3）
反射镜 的最短长度
= =|
从以上分析可以看出，镜像式双目视觉系统的结构可以做的很小，但却可以获得很大得基线距，从而提高测量的精度。通过改变两组平面镜的摆放角度，就可以改变两虚拟照相机之间的距离，即使增大视觉系统的基线距，也不会导致视觉系统体积的增大。两个虚拟照相机是由同一个照相机镜像来的，因此，采集图象的两个照相机的参数完全一致，具有极好的对称性。另外，对物体特征点的三文测量，只需一次采集就可以获得物体特征点的两幅图象，从而提高了测量速度。总之，基于单照相机镜像式双目视觉系统配置具有以下优点：成本低，结构灵活及测量速度快。但是这种结构的一个最大缺点是：由于一幅图象包括了被测物体的特征点“两幅”图象，允许的图象视差减少了一半。因此，视觉系统的测量范围至少减少了一半。同样在图象的中央是“两幅”图象的相交处，图象变的不可利用，而对一个照相机来说，图象中央应该是成像质量最好和受镜头畸变影响最小的地方。
七 确定两部相机的相对位置模型的建立与求解
在像平面上建立直角坐标系U-V，每一象素坐标（u,v）分别是以象素为单位的图象坐标系坐标，又建立以物理单位（如毫米）表示图象坐标系）。该坐标以图象内一点O为圆点，Ｘ轴Ｙ轴分别与Ｕ，Ｖ轴平行。
如图
其中（u,v）表示以像素为单位的图象坐标，（x,y）表示以毫米为单位的图象坐标系的坐标，在Ｘ-Y坐标系中，原点 定义在照相机光轴与图象平面的交点，该点一般位于图象中心处，但由于某些原因也会有偏离，若 在U-V坐标系的图象中任意一个像素在两个坐标系下的坐标有如下关系
用齐次坐标与矩阵表示为
逆关系为3）
如图，O与x、y、z 轴组成以直角坐标系为像坐标系，O 为照相机焦距。
O与x、y、z 轴组成以直角坐标系为像坐标系，O 为照相机焦距。
由于照相机可安放在环境中的任意位置，在环境中的任意位置，在环境中选择一个坐标系来描述照相机的位置，并且用它描述环境中任何物体的位置，该坐标系成为世界坐标系，由X，Y，Z轴组成，照相机的坐标系与世界坐标系之间关系可以用旋转矩阵R与平移向量T来描述，因此空间中某一点P在世界坐标系与照相机坐标系下齐次 坐标，如果分别是R=（X，X，Z,1）T与X（X，Y，Z,1）T。存在如下的关系式
（4）（1）两个照相机位于同一平面上
两照相机的投影中心连续的距离，即基线距B，两照相机在同一时刻观看空间物体的同一特征点P，分别在两照相机上有点，取 ， ，假定两照相机相同像再同一平面上，则P点图象坐标的Y轴相同，即 .
则视差为D= .由此可计算出特征点P在照相机坐标系下三文坐标为
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