三維重構(gòu)是計算機(jī)圖像學(xué)的重要分支，有著廣泛的應(yīng)用，目前還沒有比較通用的技術(shù)可以解決所有問題。本文所介紹的是基于CCAS雙目立體視覺的“三維重構(gòu)”。
基于雙目立體視覺的三維重構(gòu)其基本原理是模擬人眼并利用空間幾何模型推導(dǎo)出相應(yīng)的算法來解決實際問題。主要特點是需要獲取的特征點較多；速度要求低，一般幾分鐘或更多時間才完成一個模型重構(gòu)；對現(xiàn)場光照條件要求較高。根據(jù)雙目立體視覺CCAS的原理，一般可分為以下幾個步驟：
第一、相機(jī)標(biāo)定。首先對雙目系統(tǒng)中的每一個相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，確認(rèn)相機(jī)的畸變系數(shù)和內(nèi)參矩陣。因為不同的相機(jī)、鏡頭在拍攝圖像時的畸變和參數(shù)都不同，所以需要通過標(biāo)定確認(rèn)所選相機(jī)的參數(shù)。
第二、雙目標(biāo)定。得到單相機(jī)的參數(shù)后，再預(yù)備一個已知世界坐標(biāo)系（一般用高精度雙目標(biāo)定板）作為參考，用雙相機(jī)從不同的角度去拍攝該標(biāo)定板。兩相機(jī)拍攝的是相同物體，單由于角度不同，必然產(chǎn)生不同的兩張圖像，分別計算兩張圖像的圖像坐標(biāo)再和實際標(biāo)定板的坐標(biāo)匹配就可以得到當(dāng)前雙相機(jī)的位置參數(shù)。一般用平移向量和旋轉(zhuǎn)矩陣來描述。
到目前為止，雙目系統(tǒng)的標(biāo)定工作就完成了，也可以叫該系統(tǒng)在當(dāng)前位置下的初始化設(shè)置。接下來就可以用該雙目系統(tǒng)去對具體物體進(jìn)行拍攝處理了。
第三、提取雙相機(jī)視場范圍內(nèi)的特征點。
第四、根據(jù)雙目立體視覺CCAS的立體匹配原理——極限約束公式。把第三步提取到的特征點在左右相機(jī)視場中的X、Y坐標(biāo)帶入，就可以實現(xiàn)同名點匹配（同名點：物體上相同特征點在左右相機(jī)中的點）。根據(jù)之前已經(jīng)標(biāo)定好的平移向量、旋轉(zhuǎn)矩陣參數(shù)，就可以計算出這些特征點的X、Y、Z坐標(biāo)。
第五、將得到特征點的三維坐標(biāo)放入三維坐標(biāo)系就可以得到物體的輪廓模型。當(dāng)然提取的特征點越多，模型的精度就越高，同時對相機(jī)的分辨率要求也越高。
最后對精度做一說明：不管是基于雙目系統(tǒng)做什么樣的應(yīng)用，精度是所有項目都需要考慮的。一般來說，最終的精度受以下幾點影響：相機(jī)的分辨率、被測物的大小、相機(jī)基線距離和工作距離（具體概念可參照CCAS使用說明）、現(xiàn)場光照條件、圖像分割算法。
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