双目立体视觉是计算机视觉的一个分支,主要研究如何用摄像机和电脑来模仿人类的视觉系统,实现感知周围世界的目标。其应用范围涉及到无人驾驶、生物医学、机器人导航等领域。本文设计了一个双目立体视觉系统的实验平台,实现对目标物体深度信息提取的功能,系统的软件编程是在MATLABR2012b环境下进行的。本文主要研究了双目立体视觉测距系统的几个关键技术:摄像机标定、图像预处理、立体匹配和目标提取。首先,对本文选择的摄像机进行标定,同时给出了标定结果;其次,对采集到的图像进行预处理操作,包括图像的极线校正、图像去噪和边缘检测;再次,对经过预处理后的图像对进行立体匹配,得到视差图;最后,对视差图进行目标提取,根据相似三角形原理计算目标物体的深度信息。本文的主要特点有以下两点:(1)在全窗口census变换的基础上得到了改进的8点census变换,即在邻域窗口的全部像素点中提取对称的8个像素点作为census变换的像素点,并且将它和区域立体匹配结合,运用在目标场景上。从理论上分析,对于13x13的邻域窗,改进的算法所需的比较次数是原算法所需比较次数的1/21。经实验验证,对于大小为1280x960的图像,该算法将立体匹配的速度提高了3.3倍。(2)设计了一个目标物体深度求取的算法,该算法是建立在视差图的基础上,通过对视差图进行二值化、连通区域标记以及剔除小面积区域三步操作得到只包含目标物体的视差图,再根据相似三角形测距原理得到目标物体的深度信息。经实验验证,该方法可以避免复杂的三维重建而直接得到目标物体的距离信息,具有实际的应用价值。运用本文设计的实验平台对系统进行了测试,实验结果表明,系统可以很好的采集图像,同时能够稳定的对采集到的图像进行相应的处理,得到目标物体的距离信息。