MATLAB双目立体视觉系统标定与三维重建工具箱

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的双目立体视觉完整解决方案，涵盖相机内外参标定、立体校正和三维坐标计算。使用棋盘格图像进行参数估计，输出校正图像与标定数据，适用于立体匹配与三维场景重建。

详 情 说 明

基于双目立体视觉的双相机系统标定与三维重建

项目介绍

本项目实现了一个完整的双目立体视觉系统标定与三维重建流程。采用MATLAB编程，通过采集双相机从不同角度拍摄的棋盘格标定板图像，计算相机的内外参数，进行立体校正，并最终实现三维坐标计算与点云重建。系统基于张正友标定法，提供了一套从图像采集到三维重建的完整解决方案。

功能特性

• 双相机内参标定：采用张正友标定法，精确计算每个相机的内部参数，包括焦距、主点坐标和镜头畸变系数。
• 立体外参标定：计算左右相机之间的相对位姿关系，即旋转矩阵和平移向量。
• 立体校正：基于标定结果进行图像校正，使左右图像行对齐，简化立体匹配过程。
• 精度评估：提供重投影误差分析报告，评估标定结果的准确性和可靠性。
• 三维重建演示：利用标定参数，对校正后的图像进行立体匹配和三维坐标计算，生成可视化的三维点云。

使用方法

1. 准备标定图像：使用左右相机分别拍摄15-20张棋盘格标定板图像。确保图像覆盖标定板的不同角度和位置。
2. 配置参数：修改脚本中的参数，包括棋盘格的物理格子尺寸、棋盘格内角点的行列数量以及图像的像素分辨率。
3. 运行标定：执行主程序，系统将自动读取图像、检测角点、进行标定计算并评估精度。
4. 查看结果：程序将输出标定参数文件、校正后的图像对、精度报告以及三维点云重建的演示结果。

系统要求

• MATLAB版本：建议使用 R2018a 或更高版本。
• 必要工具箱：需要安装 Image Processing Toolbox 和 Computer Vision Toolbox。
• 硬件：无特殊要求，标准PC即可运行。

文件说明

主程序文件整合了双目视觉标定与重建的核心流程。其主要能力包括：读取左右相机采集的标定图像序列；自动提取棋盘格角点并完成单个相机的内部参数标定；计算两个相机之间的相对空间位置和姿态关系；执行立体校正，将图像对变换为行对齐的格式；评估标定过程的整体精度，输出重投影误差；最后，利用标定结果演示三维场景点的坐标计算与点云生成。