1. 什么（me）是视觉

视觉是一个古（gǔ）老的研究课题，同时（shí）又是人类观（guān）察世界、认知世界的重要功能（néng）和（hé）手（shǒu）段。人类从外界获得的信息约有（yǒu）75%来自视觉系（xì）统，用机器模拟人（rén）类的视觉功能是人们多年的梦（mèng）想。视觉神经生理学（xué），视觉心（xīn）里学，特别是计算机技术（shù）、数字（zì）图像处理、计算（suàn）机（jī）图形学、人工智（zhì）能（néng）等学科（kē）的发展，为利用（yòng）计算机实现模（mó）拟人类的（de）视觉成（chéng）为（wéi）可能。在现代工（gōng）业自（zì）动（dòng）化生产过（guò）程中（zhōng），计算机视觉正成（chéng）为一种提高（gāo）生产效率和检验产品（pǐn）质量的关（guān）键技术之一，如机（jī）器（qì）零（líng）件的（de）自动检（jiǎn）测、智能机器人控制、生（shēng）产线的自动监控等;在国防和航天等领域，计算机视觉也具有较重（chóng）要的（de）意义，如运动目（mù）标的（de）自（zì）动跟踪与识别、自主车导航（háng）及（jí）空间机器（qì）人的视（shì）觉控制等。

人类视觉过程可以看（kàn）作是一（yī）个从感（gǎn）觉（jiào）到知觉的复杂（zá）过程，从狭义（yì）上来说视觉的最终目的是要对场景（jǐng）作（zuò）出对（duì）观察者有意义的解释和描述；从广义上（shàng）说（shuō），是根据周围（wéi）的环境和观（guān）察者的意愿，在（zài）解释和描述的基础上（shàng）做（zuò）出行为规划或行为（wéi）决策（cè）。计算机视觉研究（jiū）的目的使计算机具有通过二维图像（xiàng）信息来认（rèn）知三维环境（jìng）信息的能（néng）力，这种能力不仅（jǐn）使机（jī）器（qì）能感知三维环境中物体的几何信息（xī）(如形状、位置、姿态（tài）运动等)，而且（qiě）能（néng）进一步对（duì）它（tā）们进行描述、存储（chǔ）、识别与理解，计算机视觉己（jǐ）经发展起一（yī）套独立的计（jì）算（suàn）理（lǐ）论与算法。

2. 什么是计算机双（shuāng）目立体视觉

双目立体（tǐ）视觉(Binocular Stereo Vision)是机器视觉的一种重要形式，它是基于视（shì）差原理并利用成像设备（bèi）从（cóng）不同的位置获取被测（cè）物体（tǐ）的两（liǎng）幅图像，通（tōng）过计（jì）算（suàn）图（tú）像对应点间（jiān）的位置偏差，来获取物体三维（wéi）几何（hé）信息的方（fāng）法。融合两只眼睛获（huò）得的图像并观察（chá）它们（men）之间的（de）差别，使我们可以获得明显的深（shēn）度感（gǎn），建立（lì）特征间的对应关系，将同一空间物理点在不同（tóng）图（tú）像中的映像点（diǎn）对应起来（lái），这（zhè）个（gè）差别，我们称作视差(Disparity)图像。

双目立体视觉测量方法具有效（xiào）率高（gāo）、精度（dù）合（hé）适、系统结构简单、成本低等（děng）优点（diǎn），非常适合于制造现场的在（zài）线、非接触产品检测和（hé）质量（liàng）控（kòng）制（zhì）。对（duì）运动物体（包括（kuò）动物和人体形体）测（cè）量中，由于图像获（huò）取是在瞬间完成的，因此立体视（shì）觉（jiào）方法是一种更有效的测量方法。双目立体视觉（jiào）系统是计算（suàn）机视（shì）觉的关键技术之（zhī）一（yī），获取（qǔ）空间（jiān）三维场景的距离信（xìn）息（xī）也是计（jì）算机视觉研究中最（zuì）基础的（de）内（nèi）容。

双（shuāng）目立体视觉（jiào）的（de）开创性（xìng）工作始于（yú）上世纪（jì）的（de）60年代中期。美国MIT的Roberts通过从数字（zì）图像中（zhōng）提取立方体、楔形体（tǐ）和（hé）棱柱体等（děng）简单规则（zé）多（duō）面体的三维（wéi）结构，并对（duì）物体的形（xíng）状和空间（jiān）关系进行描述（shù），把过去的简单二（èr）维图像（xiàng）分析推广（guǎng）到了复杂（zá）的三维场景，标志着立体视觉技术的诞生。随（suí）着研究的深入，研究的范围（wéi）从边缘（yuán）、角点等特征的提取，线条、平面、曲面等几何要素的分析，直到对图像明暗、纹理、运动（dòng）和成像几何等进行分析，并建立起各种数据结构和推理规则。特别（bié）是上世纪80年代初，Marr首（shǒu）次将（jiāng）图（tú）像处理、心理物理学、神经生理学（xué）和临床（chuáng）精神病学的研究（jiū）成果从信息处理的角度进行概括，创（chuàng）立了视觉（jiào）计算理论框架。这一基本理论对立体（tǐ）视觉技（jì）术的发展（zhǎn）产生了极大的推动（dòng）作用，在这一领域（yù）已形成了（le）从图像的获取到最终的（de）三维（wéi）场（chǎng）景可视表面重构（gòu）的完整体系（xì），使（shǐ）得立体（tǐ）视觉已成为计（jì）算机视觉中一（yī）个非（fēi）常重要（yào）的分（fèn）支。

3、总结

经过几十年来（lái）的发展，立体视觉（jiào）在机（jī）器人视觉、航空（kōng）测绘、反求工（gōng）程、军事运（yùn）用、医（yī）学成（chéng）像（xiàng）和工业检测等领域中的运（yùn）用越来越广。

以视觉系统（tǒng）为基础的三维非接触式高速测量（liàng）是（shì）一个（gè）重要的研究方向，双目立（lì）体视觉方法是其中一种（zhǒng）最（zuì）常用（yòng）的方法。为了能够将这些技术应用在实际的无人机项目中，需要尽可能提高算法的（de）效（xiào）率与精度。

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