三维栅格地图构建之一：双目系统

前言：对一般物体（刚体、文物、建筑物）的三维重建通过一个摄像机或几个摄像机（不需要平行）可完成。但在机器人技术中，一般都应用双目平行视觉或三目视觉，目前三目系统应用的比较多。三目即在双目基础上在上方再加一个摄像头，目的是测量垂向视差，使测量的更靠谱。 

摄像头的选择：最好是视角广的，因为可视范围广。但具体要看利用什么方法建模与定位了。

双目系统的搭建：双目系统一般指双目平行视觉系统，自己搭建时，使两个摄像机基本平行就可以。我采用的是两个logitech C-310。

双目系统标定：标定是指利用数学方法找到摄像机的内外部参数。有很多种方法，目前较流行的是根据实际中的物体进行标定。我利用的方法比较落伍，采用的MATLAB校正工具箱calib_toolbox(见http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/，该网站上有使用方法的详细介绍)。利用OpenCV也可以，LearningOpenCV教材上有介绍。

（我的经验：利用MATLAB工具箱标定时，棋盘的摆放位置应尽量离谱点，以给出更多的空间信息。还有那个重投影映射，如果误差比较大的话，会越来越大，最好慎用，对于像我这样的什么都不懂的选手，最好别用。）

上图是标定棋盘示意图，摆放的姿态差异要尽量大。下图是单目定标的误差，误差基本上在0.2左右，还算可以。

双目图片校正：校正是指利用标定过程中得到的参数对图片进行修正。双目图像的校正需要双目间的旋转和平移参数，这些都可以在标定过程中得到。（前期试过LearningOpenCV教材上的方法，不过那种方法对分辨率为640*480的图像效果很好，但对320*240的图像有时候校正的效果非常离谱。）利用MATLAB工具箱校正结果如下：