CN103983186B - 双目视觉系统校正方法及校正设备 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例中公开了一种双目视觉系统校正方法，所述方法包括获取目标物点的原始三维坐标；获取所述目标物点的三维坐标误差；根据所述三维坐标误差和原始三维坐标，获取所述目标物点的校正三维坐标，以校正所述双目视觉系统。其中，获取目标物点的三维坐标误差包括：获取参考点在所述世界坐标系中的三维坐标，所述参考点经主成像单元成像后位于所述主图像平面的中心；获取所述世界坐标系中，所述参考点到所述目标物点的平移投影量；根据所述平移投影量、视差、基线长度以及所述主像点坐标，获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差。本发明能提高双目视觉系统的测量精度。

Description

双目视觉系统校正方法及校正设备

技术领域

本发明涉及测量领域，特别涉及双目视觉系统校正方法及校正设备。

背景技术

20世纪中期刚刚起步的双目立体视觉技术，伴随着新理论方法的不断涌现，已经发展为多领域交叉综合的新学科，在机器人视觉、工业图像检测、空间遥感技术、医学图像分析、军事导航技术和交通管理等诸多领域得到了广泛应用。双目立体视觉技术是以图像传感器为手段，检测空间物体的三维坐标，进而得到物体的尺寸、运动状态等相关信息。

双目视觉系统中的系统误差对三维坐标获取结果影响比较大。对于针孔摄像头系统模型而言，系统误差一般来源于镜头畸变，以及CCD成像技术造成的图像噪声和量化误差。目前上述三种误差随着镜头工艺提高与CCD摄像头成像技术的改善均得到显著改善，可满足大部分应用的精度要求。但是，从双目视觉系统设计参数来看，内外标定参数、图像坐标主点位置、基线长度、两光轴夹角及被测物体到摄像头深度也可以引起误差。误差会对双目视觉系统的测量精度产生较大影响。

发明内容

本发明实施例中提供了一种双目视觉系统校正方法及校正设备，能提高双目视觉系统的测量精度。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一方面，提供了一种双目视觉系统校正方法，所述双目视觉系统包括主成像单元、辅助成像单元，所述主成像单元和辅助成像单元的光轴平行、焦距相等，所述方法包括：

获取目标物点的原始三维坐标；

获取所述目标物点的三维坐标误差；

根据所述三维坐标误差和原始三维坐标，获取所述目标物点的校正三维坐标，以校正所述双目视觉系统；

其中，所述获取目标物点的原始三维坐标，包括：

获取基线长度，所述基线长度为主成像单元光心和辅助成像单元光心之间的距离；

获取所述目标物点经主成像单元成像后在主图像坐标系中的主像点坐标，获取所述目标物点经辅助成像单元成像后在辅助图像坐标系中的辅助像点坐标；

获取所述主像点和辅助像点之间的视差，所述视差为所述主像点横坐标值和辅助像点横坐标值的差值；

根据所述基线长度、主像点坐标、成像系统焦距以及视差，获取所述目标物点在世界坐标系中的所述原始三维坐标；

所述获取目标物点的三维坐标误差，包括：

获取参考点在所述世界坐标系中的三维坐标，所述参考点经主成像单元成像后位于所述主图像平面的中心；

获取所述世界坐标系中，所述参考点到所述目标物点的平移投影量；

根据所述平移投影量、视差、基线长度以及所述主像点坐标，获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差。

优选的，在所述获取目标物点的原始三维坐标之前，所述方法还包括：

建立世界坐标系；

在主图像平面建立主图像坐标系，在辅助图像平面建立辅助图像坐标系。

优选的，所述根据基线长度、主像点坐标、成像系统焦距以及视差，获取目标物点在世界坐标系中的所述原始三维坐标，包括：根据以下公式获取所述目标物点在世界坐标系中的原始三维坐标：

$\left\{\begin{array}{c}X=\frac{{\mathrm{bu}}_l}{d}\\ Y=\frac{\mathrm{bv}}{d}\\ Z=\frac{\mathrm{bf}}{d}\end{array}\right.$

其中，b为基线长度，u_l为主像点横坐标轴坐标值，v为主像点纵坐标轴坐标值，d为视差，f为主成像单元焦距。

优选的，所述平移投影量包括横坐标平移投影量和纵坐标平移投影量，所述横坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点横坐标值与所述目标物点横坐标值获取，所述纵坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点纵坐标值与所述目标物点纵坐标值获取。

优选的，所述根据平移投影量、视差、基线长度以及所述主像点坐标，获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差包括：根据以下公式获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δx}=N\±\frac{b}{d}|u_l-u_0|\\ \mathrm{\Δy}=M\±\frac{b}{d}|v_l-v_0|\\ \mathrm{\Δz}=0\end{array}\right.$

其中，（u_l，v）为所述主像点坐标，（u₀，v₀）为主图像平面中心点的坐标，M为所述参考点到目标物点的横坐标平移投影量，N为所述参考点到目标物点的纵坐标平移投影量，d为视差，b为基线，f为主成像单元焦距。

第二方面，提供了一种双目视觉系统校正设备，所述双目视觉系统包括主成像单元、辅助成像单元，所述主成像单元和辅助成像单元的光轴平行、焦距相等，所述双目视觉系统校正设备包括：

原始坐标获取单元，用于获取目标物点的原始三维坐标；

误差获取单元，用于获取所述目标物点的三维坐标误差；

校正坐标获取单元，用于根据所述三维坐标误差和原始三维坐标，获取所述目标物点的校正三维坐标，以校正所述双目视觉系统；

其中，所述原始坐标获取单元包括：

基线获取子单元，用于获取基线长度，所述基线长度为主成像单元光心和辅助成像单元光心之间的距离；

像点坐标获取子单元，用于获取所述目标物点经主成像单元成像后在主图像坐标系中的主像点坐标，获取所述目标物点经辅助成像单元成像后在辅助图像坐标系中的辅助像点坐标；

视差获取子单元，用于获取所述主像点和辅助像点之间的视差，所述视差为所述主像点横坐标值和辅助像点横坐标值的差值；

原始坐标获取子单元，用于根据所述基线长度、主像点坐标、成像系统焦距以及视差，获取所述目标物点在世界坐标系中的所述原始三维坐标；

所述误差获取单元包括：

参考点坐标获取子单元，用于获取参考点在所述世界坐标系中的三维坐标，所述参考点经主成像单元成像后位于所述主图像平面的中心；

投影量获取子单元，用于获取所述世界坐标系中，所述参考点到所述目标物点的平移投影量；

误差获取子单元，用于根据所述平移投影量、视差、基线长度以及所述主像点坐标，获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差。

优选的，所述设备还包括：

世界坐标系建立单元，用于建立世界坐标系；

图像坐标系建立单元，用于在主图像平面建立主图像坐标系，还用于在辅助图像平面建立辅助图像坐标系。

优选的，所述原始坐标获取子单元还用于根据以下公式获取所述目标物点在世界坐标系中的原始三维坐标：

$\left\{\begin{array}{c}X=\frac{{\mathrm{bu}}_l}{d}\\ Y=\frac{\mathrm{bv}}{d}\\ Z=\frac{\mathrm{bf}}{d}\end{array}\right.$

其中，b为基线长度，u_l为主像点横坐标轴坐标值，v为主像点纵坐标轴坐标值，d为视差，f为主成像单元焦距。

优选的，所述平移投影量包括横坐标平移投影量和纵坐标平移投影量，所述横坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点横坐标值与所述目标物点横坐标值获取，所述纵坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点纵坐标值与所述目标物点纵坐标值获取。

优选的，所述误差获取子单元还用于根据以下公式获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δx}=N\±\frac{b}{d}|u_l-u_0|\\ \mathrm{\Δy}=M\±\frac{b}{d}|v_l-v_0|\\ \mathrm{\Δz}=0\end{array}\right.$

其中，（u_l，v）为所述主像点坐标，（u₀，v₀）为主图像平面中心点的坐标，M为所述参考点到目标物点的横坐标平移投影量，N为所述参考点到目标物点的纵坐标平移投影量，d为视差，b为基线，f为主成像单元焦距。

本发明的实施例中公开了一种双目视觉系统校正方法，所述方法包括获取目标物点的原始三维坐标；获取所述目标物点的三维坐标误差；根据所述三维坐标误差和原始三维坐标，获取所述目标物点的校正三维坐标，以校正所述双目视觉系统。其中，获取目标物点的三维坐标误差包括：获取参考点在所述世界坐标系中的三维坐标，所述参考点经主成像单元成像后位于所述主图像平面的中心；获取所述世界坐标系中，所述参考点到所述目标物点的平移投影量；根据所述平移投影量、视差、基线长度以及所述主像点坐标，获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差。本发明能提高双目视觉系统的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明实施例的双目视觉系统成像的俯视示意图；

图2所示为本发明实施例的双目视觉系统校正方法的流程图；

图3所示为本发明实施例的双目视觉系统成像的立体示意图；

图4所示为本发明实施例的获取目标物点的原始三维坐标的流程图；

图5所示为本发明实施例的获取目标物点的三维坐标误差的流程图；

图6所示为本发明实施例的双目视觉系统校正设备的结构图。

具体实施方式

本发明如下实施例提供了一种双目视觉系统校正方法设备，能提高双目视觉系统的测量精度。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种双目视觉系统校正方法，能提高双目视觉系统的测量精度。

下面先简要说明双目视觉系统的结构以及获取目标物体的三维坐标的原理。

双目摄像头模型根据两摄像头轴线的相对位置不同分为轴线汇聚式模型和轴线平行式模型。

轴线平行式模型对两个摄像头相对位置有特定要求，但标定过程相对简单，且后续的特征点匹配也更容易进行，误差较小，因此本实施例中采用轴线平行模式。

轴线平行式模型即两个摄像头的光轴保持平行的模型。通常情况下两个摄像头完全相同，即焦距相等，内部参数也相同，且两个摄像头的光轴互相平行。

如图1所示，在轴线平行双目视觉系统中，包括左、右两个摄像头，O_L和O_R分别为左、右摄像头光心。目标像点A经左成像单元成像后为a_l，经右成像系统单元成像后为a_r。根据a_l和a_r在各自成像平面上的位置获得对应的视差（disparity），即可以计算出目标像点A的位置。

本发明实施例中，左摄像头为主成像单元，右摄像头为辅助成像单元。本实施例中的成像单元为摄像头，成像平面为CCD平面，在其他实施例中也可以是其他成像单元和其他成像平面。

如图2所示，本发明的双目视觉系统校正方法包括：

步骤100，获取目标物点的原始三维坐标；

步骤200，获取所述目标物点的三维坐标误差；

步骤300，根据所述三维坐标误差和原始三维坐标，获取所述目标物点的校正三维坐标，以校正所述双目视觉系统。

在步骤100之前，所述方法还包括：建立世界坐标系；在主图像平面建立主图像坐标系，在辅助图像平面建立辅助图像坐标系。

如图3所示，建立世界坐标系。世界坐标系为右手坐标系，原点为O，X坐标轴水平，Y、Z坐标轴如图所示。为便于描述，用l和r分别代表主和辅助，本实施例中，l和r也分别代表左和右。

在主图像平面C_l建立主图像坐标系，原点为OL；在辅助图像平面C_r建立辅助图像坐标系，原点为OR。主图像坐标系C_l和辅助图像坐标系C_r的U轴水平，V轴垂直地面向下，左、右成像单元焦距均为f。

世界坐标系任一点A(x,y,z)在图像平面C_l和C_r上成像，分别为主像点a_l(u_l,v_l)和辅助像点a_r(u_r,v_r)，由于这两个像点对应的是空间中的同一点A，所以分别将左、右摄像头的光心O_l、O_r与对应的像点相连，得到的投影线a_lO_l和a_rO_r的交点就是点A(x,y,z)。

如图4所示，获取目标物点的原始三维坐标包括：

步骤101，获取基线长度b，所述基线长度为主成像单元光心和辅助成像单元光心之间的距离。

步骤102，获取所述目标物点经主成像单元成像后在主图像坐标系中的主像点坐标a_l(u_l,v_l)，获取所述目标物点经辅助成像单元成像后在辅助图像坐标系中的辅助像点坐标a_r(u_r,v_r)。

主像点和辅助像点的纵坐标相等，即v_l=v_r，因此主像点和辅助像点分别为a_l(u_l,v)和a_r(u_r,v)。

步骤103，获取所述主像点和辅助像点之间的视差d，所述视差为所述主像点横坐标值和辅助像点横坐标值的差值。

即d=u_l-u_rl （1）

步骤104，根据所述基线长度b、主像点坐标a_l(u_l,v)、成像系统焦距f以及视差d，获取所述目标物点在世界坐标系中的所述原始三维坐标。

根据基线长度、主像点坐标、成像系统焦距以及视差，获取目标物点在世界坐标系中的所述原始三维坐标，包括：根据以下公式获取所述目标物点在世界坐标系中的原始三维坐标 $\left\{\begin{array}{c}X=\frac{{\mathrm{bu}}_l}{d}\\ Y=\frac{\mathrm{bv}}{d}\\ Z=\frac{\mathrm{bf}}{d}\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，b为基线长度，u_l为主像点横坐标轴坐标值，v为主像点纵坐标轴坐标值，d为视差，f为主成像单元焦距。

本发明实施例中，仅以一个物点作为说明，在实际应用中获取物体的三维坐标时，在拍摄物体，获取立体图像之后，还需要对图像进行分割和提取特征点，并进行立体匹配；最后根据双目成像模型和对应点的视差原理计算出目标物点的原始三维坐标。

如图5所示，所述获取目标物点的三维坐标误差，包括：

步骤201，获取参考点在所述世界坐标系中的三维坐标，所述参考点经主成像单元成像后位于所述主图像平面的中心。

主图像平面中心坐标（u₀，v₀），参考点在所述世界坐标系中的三维坐标为（X₀,Y₀,Z₀）。

在实际测量中，参考点并不是实际存在的物点，只是为了便于计算设置的。

步骤202，获取所述世界坐标系中，所述参考点到所述目标物点的平移投影量。

参考点在世界坐标系中的三维坐标的Z轴坐标值与目标像点的Z轴坐标值相同，所以参考点到目标物点的Z轴的平移投影量为0。

平移投影量包括横坐标平移投影量和纵坐标平移投影量，所述横坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点横坐标值与所述目标物点横坐标值获取，所述纵坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点纵坐标值与所述目标物点纵坐标值获取。

获取所述横坐标平移投影量时，先计算世界坐标系中参考点横坐标值与目标物点横坐标值的差值，然后根据左、右摄像头标定结果修正上述差值，以获取所述横坐标平移投影量。

获取所述纵坐标平移投影量时，先计算世界坐标系中参考点纵坐标值与目标物点纵坐标值的差值，然后根据左、右摄像头标定结果修正上述差值，以获取所述纵坐标平移投影量。

步骤203，根据所述平移投影量、视差、基线长度以及所述主像点坐标，获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差。

目标物点在主图像平面上的主像点坐标为（u_l，v），点（u_l，v）到图像平面中心（u₀，v₀）的协方差距离为

$\left\{\begin{array}{c}{d}_x=|N\±\mathrm{\Δx}|\\ d_y=|M\±\mathrm{\Δy}|\end{array}\right.---\left(3\right)$

Δx、Δy、Δz分别为目标像点在世界坐标系中的误差，整理后得：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δx}=N\±\frac{b}{d}|u_l-u_0|\\ \mathrm{\Δy}=M\±\frac{b}{d}|v_l-v_0|\\ \mathrm{\Δz}=0\end{array}\right.---\left(4\right)$

由公式（4）可知，目标物点的成像越接近主图像平面的中心，其在世界坐标系中的三维坐标的误差越小。

公式（4）中，Δz为0，仅说明Z方向误差与图像坐标系中的坐标无关，不代表Z方向没有误差。由公式（2）可知，Z方向的误差与基线b，视差d及焦距f有关。

将所述三维坐标误差和原始三维坐标相加，即可获取所述目标物点的校正三维坐标，以校正所述双目视觉系统。

本发明实施例的方法，通过获取目标物点的三维坐标误差来校正原始三维坐标，校正了所述双目视觉系统，提高了双目视觉系统的测量精度。

如图6所示，本发明实施例还公开了一种双目视觉系统校正设备，所述双目视觉系统包括主成像单元、辅助成像单元，所述主成像单元和辅助成像单元的光轴平行、焦距相等，所述双目视觉系统校正设备包括：

原始坐标获取单元600，用于获取目标物点的原始三维坐标；

误差获取单元700，用于获取所述目标物点的三维坐标误差；

校正坐标获取单元800，用于根据所述三维坐标误差和原始三维坐标，获取所述目标物点的校正三维坐标，以校正所述双目视觉系统。

其中，所述原始坐标获取单元600包括：

基线获取子单元601，用于获取基线长度，所述基线长度为主成像单元光心和辅助成像单元光心之间的距离；

像点坐标获取子单元602，用于获取所述目标物点经主成像单元成像后在主图像坐标系中的主像点坐标，获取所述目标物点经辅助成像单元成像后在辅助图像坐标系中的辅助像点坐标；

视差获取子单元603，用于获取所述主像点和辅助像点之间的视差，所述视差为所述主像点横坐标值和辅助像点横坐标值的差值；

原始坐标获取子单元604，用于根据所述基线长度、主像点坐标、成像系统焦距以及视差，获取所述目标物点在世界坐标系中的所述原始三维坐标。

所述误差获取单元700包括：

参考点坐标获取子单元701，用于获取参考点在所述世界坐标系中的三维坐标，所述参考点经主成像单元成像后位于所述主图像平面的中心；

投影量获取子单元702，用于获取所述世界坐标系中，所述参考点到所述目标物点的平移投影量；

误差获取子单元703，用于根据所述平移投影量、视差、基线长度以及所述主像点坐标，获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差。

双目视觉系统校正设备还包括：

世界坐标系建立单元，用于建立世界坐标系；

图像坐标系建立单元，用于在主图像平面建立主图像坐标系，还用于在辅助图像平面建立辅助图像坐标系。

所述原始坐标获取子单元604还用于根据以下公式获取所述目标物点在世界坐标系中的原始三维坐标：

$\left\{\begin{array}{c}X=\frac{{\mathrm{bu}}_l}{d}\\ Y=\frac{\mathrm{bv}}{d}\\ Z=\frac{\mathrm{bf}}{d}\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，b为基线长度，u_l为主像点横坐标轴坐标值，v为主像点纵坐标轴坐标值，d为视差，f为主成像单元焦距。

所述平移投影量包括横坐标平移投影量和纵坐标平移投影量，所述横坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点横坐标值与所述目标物点的横坐标值获取，所述纵坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点纵坐标值与所述目标物点的纵坐标值获取。

所述误差获取子单元703还用于根据以下公式获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差： $\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δx}=N\±\frac{b}{d}|u_l-u_0|\\ \mathrm{\Δy}=M\±\frac{b}{d}|v_l-v_0|\\ \mathrm{\Δz}=0\end{array}\right.---\left(4\right)$

其中，（u_l，v）为所述主像点坐标，（u₀，v₀）为主图像平面中心点的坐标，M为所述参考点到目标物点的横坐标平移投影量，N为所述参考点到目标物点的纵坐标平移投影量，d为视差，b为基线，f为主成像单元焦距。

本发明实施例的双目视觉系统校正设备，能提高双目视觉系统的测量精度。

本发明的实施例中公开了一种双目视觉系统校正方法和校正设备，所述方法包括：获取目标物点的原始三维坐标；获取所述目标物点的三维坐标误差；根据所述三维坐标误差和原始三维坐标，获取所述目标物点的校正三维坐标，以校正所述双目视觉系统。获取目标物点的三维坐标误差包括：获取参考点在所述世界坐标系中的三维坐标，所述参考点经主成像单元成像后位于所述主图像平面的中心；获取所述世界坐标系中，所述参考点到所述目标物点的平移投影量；根据所述平移投影量、视差、基线长度以及所述主像点坐标，获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差。本发明的实施例能提高双目视觉系统的测量精度。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，通用硬件包括通用集成电路、通用CPU、通用存储器、通用元器件等，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双目视觉系统校正方法，其特征在于，所述双目视觉系统包括主成像单元、辅助成像单元，所述主成像单元和辅助成像单元的光轴平行、焦距相等，所述方法包括：

获取目标物点的原始三维坐标；

获取所述目标物点的三维坐标误差；

根据所述三维坐标误差和原始三维坐标，获取所述目标物点的校正三维坐标，以校正所述双目视觉系统；

其中，所述获取目标物点的原始三维坐标，包括：

获取基线长度，所述基线长度为主成像单元光心和辅助成像单元光心之间的距离；

获取所述目标物点经主成像单元成像后在主图像坐标系中的主像点坐标，获取所述目标物点经辅助成像单元成像后在辅助图像坐标系中的辅助像点坐标；

获取所述主像点和辅助像点之间的视差，所述视差为所述主像点横坐标值和辅助像点横坐标值的差值；

根据所述基线长度、主像点坐标、成像系统焦距以及视差，获取所述目标物点在世界坐标系中的所述原始三维坐标；

所述获取目标物点的三维坐标误差，包括：

获取参考点在所述世界坐标系中的三维坐标，所述参考点经主成像单元成像后位于主图像平面的中心；

获取所述世界坐标系中，所述参考点到所述目标物点的平移投影量；

根据所述平移投影量、视差、基线长度以及所述主像点坐标，获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取目标物点的原始三维坐标之前，所述方法还包括：

建立世界坐标系；

在主图像平面建立主图像坐标系，在辅助图像平面建立辅助图像坐标系。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据基线长度、主像点坐标、成像系统焦距以及视差，获取目标物点在世界坐标系中的所述原始三维坐标，包括：根据以下公式获取所述目标物点在世界坐标系中的原始三维坐标：

$\left\{\begin{array}{c}X=\frac{{\mathrm{bu}}_l}{d}\\ Y=\frac{bv}{d}\\ Z=\frac{bf}{d}\end{array}\right.$

其中，b为基线长度，u_l为主像点横坐标轴坐标值，v为主像点纵坐标轴坐标值，d为视差，f为主成像单元焦距。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平移投影量包括横坐标平移投影量和纵坐标平移投影量，所述横坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点横坐标值与所述目标物点横坐标值获取，所述纵坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点纵坐标值与所述目标物点纵坐标值获取。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据平移投影量、视差、基线长度以及所述主像点坐标，获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差包括：根据以下公式获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}x=N\±\frac{b}{d}|u_l-u_0|\\ \mathrm{\Δ}y=M\±\frac{b}{d}|v_l-v_0|\\ \mathrm{\Δ}z=0\end{array}\right.$

其中，(u_l，v)为所述主像点坐标，(u₀，v₀)为主图像平面中心点的坐标，M为所述参考点到目标物点的横坐标平移投影量，N为所述参考点到目标物点的纵坐标平移投影量，d为视差，b为基线，f为主成像单元焦距。

6.一种双目视觉系统校正设备，其特征在于，所述双目视觉系统包括主成像单元、辅助成像单元，所述主成像单元和辅助成像单元的光轴平行、焦距相等，所述双目视觉系统校正设备包括：

原始坐标获取单元，用于获取目标物点的原始三维坐标；

误差获取单元，用于获取所述目标物点的三维坐标误差；

校正坐标获取单元，用于根据所述三维坐标误差和原始三维坐标，获取所述目标物点的校正三维坐标，以校正所述双目视觉系统；

其中，所述原始坐标获取单元包括：

基线获取子单元，用于获取基线长度，所述基线长度为主成像单元光心和辅助成像单元光心之间的距离；

像点坐标获取子单元，用于获取所述目标物点经主成像单元成像后在主图像坐标系中的主像点坐标，获取所述目标物点经辅助成像单元成像后在辅助图像坐标系中的辅助像点坐标；

视差获取子单元，用于获取所述主像点和辅助像点之间的视差，所述视差为所述主像点横坐标值和辅助像点横坐标值的差值；

原始坐标获取子单元，用于根据所述基线长度、主像点坐标、成像系统焦距以及视差，获取所述目标物点在世界坐标系中的所述原始三维坐标；

所述误差获取单元包括：

参考点坐标获取子单元，用于获取参考点在所述世界坐标系中的三维坐标，所述参考点经主成像单元成像后位于主图像平面的中心；

投影量获取子单元，用于获取所述世界坐标系中，所述参考点到所述目标物点的平移投影量；

误差获取子单元，用于根据所述平移投影量、视差、基线长度以及所述主像点坐标，获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

世界坐标系建立单元，用于建立世界坐标系；

图像坐标系建立单元，用于在主图像平面建立主图像坐标系，还用于在辅助图像平面建立辅助图像坐标系。

8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述原始坐标获取子单元还用于根据以下公式获取所述目标物点在世界坐标系中的原始三维坐标：

$\left\{\begin{array}{c}X=\frac{{\mathrm{bu}}_l}{d}\\ Y=\frac{bv}{d}\\ Z=\frac{bf}{d}\end{array}\right.$

其中，b为基线长度，u_l为主像点横坐标轴坐标值，v为主像点纵坐标轴坐标值，d为视差，f为主成像单元焦距。

9.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述平移投影量包括横坐标平移投影量和纵坐标平移投影量，所述横坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点横坐标值与所述目标物点横坐标值获取，所述纵坐标平移投影量根据世界坐标系中所述参考点纵坐标值与所述目标物点纵坐标值获取。

10.如权利要求9所述的设备，所述误差获取子单元还用于根据以下公式获取所述目标物点在世界坐标系中的三维坐标误差：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}x=N\±\frac{b}{d}|u_l-u_0|\\ \mathrm{\Δ}y=M\±\frac{b}{d}|v_l-v_0|\\ \mathrm{\Δ}z=0\end{array}\right.$

其中，(u_l，v)为所述主像点坐标，(u₀，v₀)为主图像平面中心点的坐标，M为所述参考点到目标物点的横坐标平移投影量，N为所述参考点到目标物点的纵坐标平移投影量，d为视差，b为基线，f为主成像单元焦距。