1. 什么是视觉
视觉是一个古老的研（yán）究课题，同时又是人类观（guān）察世界（jiè）、认知（zhī）世界的重要功能（néng）和手（shǒu）段。人类（lèi）从外界（jiè）获得的信息约有（yǒu）75%来自视觉（jiào）系统，用机器模拟人类的视（shì）觉（jiào）功能是人（rén）们多年（nián）的梦想。视觉神（shén）经（jīng）生理学，视（shì）觉心里学，特别是（shì）计（jì）算机（jī）技术、数字图像（xiàng）处理、计算机图形学（xué）、人（rén）工（gōng）智能等学科的（de）发展，为利用计算机实（shí）现模拟人（rén）类（lèi）的视觉成为可（kě）能。在现代工业自动化生产过（guò）程（chéng）中，计算机视觉正成为一种（zhǒng）提高（gāo）生产效率和检验产品质量的关键技术（shù）之一，如（rú）机器零（líng）件（jiàn）的自动（dòng）检测、智能机（jī）器人控制、生（shēng）产线的（de）自动监控等（děng）;在国防和航天等领域，计算机视觉（jiào）也具有较重要（yào）的意义，如运动目标的自动跟踪与（yǔ）识别、自主车导航及空间机器人的视觉控制等。
人类视觉过程（chéng）可以看（kàn）作是一个从感觉到（dào）知（zhī）觉的复杂过程，从狭义上来说视（shì）觉的最（zuì）终目的是（shì）要对场景（jǐng）作出对观察者有意义的解（jiě）释和描（miáo）述；从广义上说（shuō），是根（gēn）据周围的（de）环境和观察（chá）者的意愿（yuàn），在解（jiě）释和（hé）描述的基（jī）础上做出行为规划或行为决策。计算机视（shì）觉（jiào）研究的目的使计算机具有通过二维图像（xiàng）信息来认知三维环境信（xìn）息的能力（lì），这种能力不仅使机器能感知三（sān）维环（huán）境（jìng）中物体的几（jǐ）何（hé）信（xìn）息(如形状、位置（zhì）、姿态运动（dòng）等)，而且能进一（yī）步对它们进行描述、存储、识（shí）别（bié）与理解（jiě），计算机视觉己经发展起一套独立的计算理论与（yǔ）算法（fǎ）。
2. 什么（me）是（shì）计算（suàn）机双目立体视觉（jiào）
双目（mù）立（lì）体视觉（jiào）(Binocular Stereo Vision)是机器（qì）视觉的一种重（chóng）要形式（shì），它是基于视差原理并利用成像设备从不同（tóng）的位置获取被测物体的两幅图像（xiàng），通过计算图像对应点间的（de）位置偏差（chà），来获取物体（tǐ）三维几何信息的方法。融合两只眼睛获得的（de）图像并观察它们之间的差别（bié），使我们可以获得（dé）明显的深度感，建立特征间（jiān）的对应关系（xì），将同（tóng）一空（kōng）间物理点在不同图像中的映像（xiàng）点对应起来，这个差别（bié），我们称作视（shì）差(Disparity)图像（xiàng）。
双（shuāng）目立体视觉测量（liàng）方法（fǎ）具有效率高、精度合适、系统结构简单（dān）、成本低（dī）等优（yōu）点，非常适合于制造现场的在线、非接触产（chǎn）品检测和质量（liàng）控（kòng）制。对运动（dòng）物体（tǐ）（包（bāo）括（kuò）动物（wù）和人体形体）测量中，由于图（tú）像获取是在瞬间（jiān）完成的（de），因此立体视觉（jiào）方法是一（yī）种更有效的测量方（fāng）法。双目立体视觉系统是计算机视觉的关键技术（shù）之一（yī），获（huò）取空间三维（wéi）场景的距离信息也是计算机视觉研究中最基础的（de）内（nèi）容。
双（shuāng）目立体视（shì）觉的开创性工作始于（yú）上世纪的60年代中期。美国MIT的Roberts通过从数字图像中提（tí）取立方体、楔形体（tǐ）和棱柱（zhù）体等简单规则多面体的（de）三维结构，并对物体（tǐ）的形状（zhuàng）和空间关（guān）系进行描述，把过去的简单（dān）二维（wéi）图像（xiàng）分析推广到了复（fù）杂的（de）三（sān）维场景，标志着立体视觉（jiào）技术的诞生。随着研究的深入，研（yán）究的范围从边缘、角（jiǎo）点等（děng）特征的提取，线（xiàn）条、平面、曲（qǔ）面（miàn）等几（jǐ）何要（yào）素（sù）的分（fèn）析，直到对（duì）图像（xiàng）明暗、纹理（lǐ）、运动和成像几何等进行分析，并建立起各种数据结构（gòu）和推理规则。特别是上世纪80年（nián）代初，Marr首（shǒu）次将图像（xiàng）处理、心理（lǐ）物理（lǐ）学（xué）、神经生理学和临（lín）床精（jīng）神病学的研究（jiū）成果从信息（xī）处理的角（jiǎo）度进（jìn）行概括，创（chuàng）立了（le）视觉计算理论框（kuàng）架。这（zhè）一（yī）基本理论对立体视（shì）觉技术的发展产生了极大的推（tuī）动（dòng）作用，在（zài）这一领域已形成了从图（tú）像的获取（qǔ）到（dào）最终的三维场景可（kě）视表（biǎo）面（miàn）重构的（de）完整体系，使得立体（tǐ）视觉已成为计算机视（shì）觉（jiào）中一个非常重要的分（fèn）支。
3、总结
经过几十年来的发展，立体视觉在机器人视觉、航空（kōng）测（cè）绘、反求工程、军事运用、医学成像和工业检测等领（lǐng）域中的运（yùn）用越来越广。
以视觉系统为基础的三维（wéi）非（fēi）接触式（shì）高速测量（liàng）是一个（gè）重要（yào）的研究方向（xiàng），双目立体（tǐ）视觉方法（fǎ）是（shì）其中一种最常用的方法。为了能（néng）够将这些（xiē）技术应用在实际的无人机项目中（zhōng），需要尽可能（néng）提（tí）高算（suàn）法的效率与精度。
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