2  红外双目立体视觉研究

随着智能化的迅猛发展，红外立体视觉技术在工业和医疗等诸多领域有重要应用。在智能驾驶辅助装置中，红外立体视觉系统是至关重要的一部分。该系统模仿人眼工作，完成与人类视觉系统相似的功能，在红外波段完成超越人眼的工作，以供人类分析和判断。文献综述

2。1  人类视觉的立体感知原理

人类视觉系统具有两只眼睛，且处于不同的空间位置，三维物体的反射光在视网膜上形成图像，通过快速的自动焦距调节，获得最佳效果，大脑神经系统根据人眼获取的图像产生远近和立体的感知。这一整个过程复杂且精密，每一步都不能出错，其中包含了生物学、心理学等相关学科的知识[13]。

当前，3D电影、VR眼镜等多种应用能使人眼能对二维影像产生立体感知，双眼在同一时刻接受到存在差异的同一场景图像，经大脑神经系统处理产生立体感，或将存在差异的图像在眼前交替显示以增加时间维度，也可产生立体感[14]。可见，双目立体视觉在生活中已得到实际应用。

人眼视觉系统是研究双目立体视觉最好的样本，人眼凭借强大的焦距调节功能，能快速而准确地聚焦到正确位置，这一点依靠机器的双目立体视觉系统很难做到。但人眼视觉系统在光照不好的情况下就不能完美工作甚至无法工作，红外双目立体视觉系统恰恰可以弥补这一缺点。工作于红外波段的立体视觉系统依靠物体表面的热辐射，并不受光照条件的约束，可以在车辆驾驶辅助装置中得到很好应用。

2。2  红外热成像技术

温度高于绝对零度的任何物体都会向环境中辐射红外线，辐射随温度升高而变强。红外热成像技术正是利用这种在外界广泛存在的红外辐射来成像的技术，可通过红外相机来具体实现。红外相机具有由单个的光电二极管组成的红外探测阵列，工作时，接收目标辐射的红外线，经过二极管光电转换，将不可见的红外图像转变为可见光图像。红外图像反映了场景中目标的红外热辐射特性，可以有效辨别出物体的温度分布，其各像素点的灰度变化反映了各点的红外辐射强弱。这种探测技术将人类的视野拓展到了红外波段，超越了人类视野的局限。

主动红外夜视需要人工热辐射，不仅操作不便而且隐蔽性不好，被动微光夜视需要依靠环境自然光成像，无光条件下便不能成像，红外热成像技术很好地解决了这两者的缺点，并且具有透过烟、雾、尘、雪，抗干扰能力强，工作距离远等优点，可以不受战场上强光、眩光干扰，进行全天候观察，所以在目标侦查、战术导航和射击瞄准等军用领域应用广泛[15]。而在夜晚、天气状况不佳和会车的强光状态等情形下，人眼往往不能清晰地分辨出车辆前方的目标，而导致安全事故发生。正是由于红外热成像技术具有上述优点，红外立体智能驾驶辅助装置能发挥重要作用，提高车辆行驶安全性，减少人类伤亡和财产损失。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

2。3  双目立体视觉模型

双目立体视觉系统要得到目标的三维几何信息，首先需要相机来获取目标的二维图像，图像的空间几何关系由相机的摆放方式决定，通常分为相机光轴平行和会聚两种摆放方式[16]。如果系统仅有一个相机，可以利用在导轨上的水平运动来模拟双目相机采集两幅不同的图像，这种方法使用一个相机保证了相机内部参数相同，但导轨移动费时，不利于实时图像采集。

在实际应用中，光轴平行的视觉模型因计算简便而被经常使用，在这种模型中，两个相同相机的相对位置被理解为光轴平行且等高的理想状态[17]，基线为两个相机光心的连线，极点为基线与像平面的交点，相机像平面相互平行且与基线平行，极点在无穷远处。以小孔成像模型为例，为方便理解并简化计算，将成像面翻转到视点与物点中间，视点与物点的连线和两个成像面的交点就是物点在两个像平面的像