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双视图测图像深度

不得不说,期末周复习 PPT 的时候看到 “根据…可得” 或者 “显然” 这种措辞就很无奈,倒是把过程写出来呀(晕)

本文将证明双目测深度的计算公式:Z=f⋅BXR−XTZ = \frac{f \cdot B}{X_R - X_T}

题目#

如图,PP 是待测物体上的某一点,ORO_R 与 OTO_T 分别是两个相机的光心,点 PP 在两个相机感光器上的成像点分别为 PP 和 P′P^\prime,ff 为相机焦距,BB 为两相机中心距,ZZ 为所求深度信息。

相似三角形大家肯定都懂,但是右下角那段线段的长度为什么是 XRX_R 呢?

证明#

其实很简单,只要我们将整个图像以点 OO 的中心对称图画出来就行了,如下图所示:

现在我们可以很直观地看到 P′′′F=AP=XRP^{\prime\prime\prime}F = AP = X_R

又由于 P′′P^{\prime\prime} 是 P′P^{\prime} 连接 OTO_T 的延长线与成像平面的交点

所以 P′′P^{\prime\prime} 与 P′P^{\prime} 中心对称,那么就有 P′′F=CP′=XTP^{\prime\prime}F = CP^{\prime} = X_T

从而 P′′′P′′=XR−XTP^{\prime\prime\prime}P^{\prime\prime} = X_R - X_T

最后才有所谓的三角形相似定理:OROTXR−XT=Zf\frac{O_RO_T}{X_R - X_T} = \frac{Z}{f},其中 OROT=BO_RO_T=B

得 Z=f⋅BXR−XTZ = \frac{f \cdot B}{X_R - X_T}

证毕。

2026 年 1 月 5 日

乐,没想到考试直接考了这道题的证明,我库库写~

双视图测图像深度
https://yang-zhihang.github.io/posts/xdu/computer-vision/binocular-depth/
作者
ZamYang
发布于
2025-12-27
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0