1. 什么是视（shì）觉

视觉是一（yī）个古老的（de）研究（jiū）课题，同（tóng）时又是人（rén）类观察世界（jiè）、认知世（shì）界的重要功能和手段。人（rén）类从外界获得的信（xìn）息约（yuē）有75%来自视（shì）觉系统，用（yòng）机器模拟人类的视觉功能（néng）是人们多（duō）年（nián）的（de）梦想（xiǎng）。视觉神经（jīng）生（shēng）理学，视觉（jiào）心里（lǐ）学，特（tè）别是（shì）计算机技（jì）术（shù）、数字图像处理、计算机图形学、人（rén）工智能等学科的发展，为（wéi）利用（yòng）计算机实现模拟人类的视觉成为可能。在现代工业自动化生产过程中，计算（suàn）机（jī）视觉（jiào）正成为（wéi）一种提高生产效率和检验产品质量的关键技术之一，如机器（qì）零（líng）件的自（zì）动检测（cè）、智能机（jī）器人控制、生产线的自动监控等;在（zài）国防（fáng）和航天等领域，计算机视觉也具有较重要的（de）意义，如（rú）运动（dòng）目标的自动跟踪与识别、自主（zhǔ）车导航及（jí）空间机器人的（de）视（shì）觉（jiào）控制（zhì）等。

人（rén）类视觉过程（chéng）可以看作是一个从感觉到知觉的复（fù）杂过程，从（cóng）狭（xiá）义上来说视觉的最终目的是（shì）要对场景作出对观察者有意义的解释和描述；从广义上说，是（shì）根据周围的环境和观察者的（de）意愿，在解释和（hé）描（miáo）述的（de）基础上做出行为规（guī）划（huá）或行为决策。计（jì）算机视觉研（yán）究的目（mù）的使计算机具（jù）有通过二维（wéi）图（tú）像信息来认（rèn）知三维环境信息（xī）的能力，这种能力不仅（jǐn）使机器能感知三维环境（jìng）中物体的几（jǐ）何信息(如形状、位置、姿态运动等)，而（ér）且能进一步对它们进（jìn）行描述、存储、识别与理解，计算机视觉己经发展起一套独（dú）立的计算理论与算法。

2. 什么是计算机双目立体（tǐ）视觉

双目立体视（shì）觉（jiào）(Binocular Stereo Vision)是机（jī）器视觉（jiào）的一种重要形式，它是基于视差原（yuán）理并利用成像（xiàng）设备从不同的位置获取被测物体的两（liǎng）幅图像，通过（guò）计算图像对应点间的位置偏差，来（lái）获取物体三维几何信（xìn）息的（de）方法。融（róng）合两只（zhī）眼（yǎn）睛获得（dé）的图像并观察（chá）它们之间（jiān）的差别（bié），使我们可（kě）以获得明显的深度感，建立特征间的对（duì）应关系（xì），将同一空间物（wù）理点在不（bú）同图像中的映像点对应（yīng）起来（lái），这个差别，我们称作视差(Disparity)图像。

双（shuāng）目（mù）立体视觉（jiào）测量方法具有效率高、精度合适、系统结构简单、成本低等优（yōu）点，非常适合（hé）于制造现（xiàn）场的在线、非接触产（chǎn）品（pǐn）检测和质量控（kòng）制。对运动物（wù）体（包括动（dòng）物（wù）和人体形体）测量（liàng）中，由（yóu）于图像获取是在瞬间完成的（de），因此立体（tǐ）视觉方法是一（yī）种（zhǒng）更（gèng）有效的测量（liàng）方法。双目（mù）立体视觉（jiào）系统是（shì）计（jì）算机视觉的（de）关（guān）键技术（shù）之一（yī），获取（qǔ）空间三（sān）维场景的（de）距离信息（xī）也（yě）是计算机视觉研（yán）究中最基础的内容。

双目立体视（shì）觉的（de）开创性工作始于上世纪（jì）的60年代中期。美国（guó）MIT的（de）Roberts通过从（cóng）数字图像（xiàng）中提（tí）取立方体、楔（xiē）形（xíng）体和棱柱体等简单规则多面体的（de）三（sān）维结（jié）构，并对物（wù）体的形状和空间关系进行描（miáo）述（shù），把过去的简单二（èr）维图像（xiàng）分析（xī）推广到了复杂的（de）三维场景，标志着立（lì）体视觉技（jì）术的诞生。随（suí）着研（yán）究的深入，研究的范围从边缘、角（jiǎo）点等特征的提取，线条（tiáo）、平面、曲面等几何要素的（de）分析，直到对图像（xiàng）明暗、纹理、运动和成像几何（hé）等（děng）进行（háng）分析，并建立起各种数据（jù）结构和推（tuī）理规（guī）则。特别（bié）是上（shàng）世（shì）纪（jì）80年代（dài）初（chū），Marr首次将图（tú）像处理、心理物理学、神经生理学（xué）和临床精神病学（xué）的研究成（chéng）果从信息处理的角度进（jìn）行概（gài）括（kuò），创立了视觉计算理（lǐ）论框（kuàng）架。这一基本理论对立体视觉（jiào）技术的发展（zhǎn）产（chǎn）生（shēng）了（le）极大的推动（dòng）作用，在（zài）这一领域已形（xíng）成（chéng）了从图像的获（huò）取到最（zuì）终的（de）三维场景可（kě）视（shì）表面（miàn）重构（gòu）的完整（zhěng）体（tǐ）系（xì），使得（dé）立（lì）体视（shì）觉（jiào）已成为计算机视觉中一（yī）个非常重要的分（fèn）支。

3、总（zǒng）结

经（jīng）过（guò）几十年来的发展，立体视觉（jiào）在（zài）机器人（rén）视觉、航空测绘、反求工程、军事运（yùn）用、医（yī）学成像和工（gōng）业检测（cè）等领（lǐng）域中的运用越来越（yuè）广。

以视觉系统为基础的三维非（fēi）接触式高速（sù）测量是一个重要的研究（jiū）方向（xiàng），双目立体视觉（jiào）方法是其中一种最（zuì）常用的方法。为了能够将这（zhè）些（xiē）技术（shù）应用在实际的（de）无人机（jī）项目中（zhōng），需要尽可能提高算法的效率与精度。

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