象点为A,它是通过从P点发出的光线经过透镜中心C1与图象平面相交而形成的。相反地, 若已知图象平面上的一点A和透镜中心C1可唯一地确定一条射线AC。所有可成象在A点的 物体点必定在这条AC射线上。但问题是不知道物体在这条射线上的什么地方,也就是不知 道离得多远。如果我们能找到同一物体点P在另一摄象机中的成象点B,那么根据第二个图 象点B与相应透镜中心C2决定的第二条射线BC2与AC1的交点就可以确定物体点的位置。因 此,如果已知两台摄象机的几何位置,并且摄象机是线性的,同时知道同一物体在两个摄象 机中的成象位置,那么利用三角原理就可以计算物体在空间的位置。射线 (a)外极线 (b)视差和距离计算 图5.1立体视觉原理 AC1上各点在右摄象机图象平面中的成象是一条直线(BD),这条线被称为外极线( epipolar) 同理,BC2在左摄象机图象平面中的成象也形成外极线。因此,如果已知空间点在一个图象 平面中的成象点要寻找在另一图象平面中的对应点时,只需沿此图象平面中的外极线搜索即 可。图5.1(b)所示为两摄象机的光轴平行,并且摄象机的水平扫描线位于同一平面时的简 单情形。P点在左、右图象平面中成象点相对于坐标原点O和Q(01和0是左、右摄象机透 镜光轴与图象平面的交点)的距离分别为α和β。P点在左、右图象平面中成象点位置差α+ β被称为视差( disparity)。在图5.1(b)所示情况下,P点距透镜中心的距离d等于 d a+B 其中∫是透镜的焦距,b是两透镜中心之间的距离,当摄象机的几何位置固定时,视差α+β 只与距离d有关,而与P点离摄象机光轴的距离无关。视差越大说明物体离透镜的距离越近 反之,则越远。88 象点为Ａ，它是通过从 P 点发出的光线经过透镜中心 C1 与图象平面相交而形成的。相反地， 若已知图象平面上的一点 A 和透镜中心 C1 可唯一地确定一条射线 AC1。所有可成象在 A 点的 物体点必定在这条 AC1 射线上。但问题是不知道物体在这条射线上的什么地方，也就是不知 道离得多远。如果我们能找到同一物体点 P 在另一摄象机中的成象点 B，那么根据第二个图 象点 B 与相应透镜中心 C2 决定的第二条射线 BC2 与 AC1 的交点就可以确定物体点的位置。因 此，如果已知两台摄象机的几何位置，并且摄象机是线性的，同时知道同一物体在两个摄象 机中的成象位置，那么利用三角原理就可以计算物体在空间的位置。射线 图 5.1 立体视觉原理 AC1 上各点在右摄象机图象平面中的成象是一条直线（BD），这条线被称为外极线（epipolar）。 同理，BC2 在左摄象机图象平面中的成象也形成外极线。因此，如果已知空间点在一个图象 平面中的成象点要寻找在另一图象平面中的对应点时，只需沿此图象平面中的外极线搜索即 可。图 5.1(b)所示为两摄象机的光轴平行，并且摄象机的水平扫描线位于同一平面时的简 单情形。P 点在左、右图象平面中成象点相对于坐标原点 O1 和 O2（O1和 O2 是左、右摄象机透 镜光轴与图象平面的交点）的距离分别为和。P 点在左、右图象平面中成象点位置差＋ 被称为视差（disparity）。在图 5.1(b)所示情况下，P 点距透镜中心的距离 d 等于 d f b =  +  (5-1) 其中 f 是透镜的焦距，b 是两透镜中心之间的距离，当摄象机的几何位置固定时，视差＋ 只与距离 d 有关，而与 P 点离摄象机光轴的距离无关。视差越大说明物体离透镜的距离越近； 反之，则越远