多相機立體視覺的核心本質(zhì)是模擬人類雙眼視覺原理，通過多臺相機從不同視角同步采集目標場景的圖像，利用多視角圖像間的視差信息，結合幾何光學與計算機視覺算法，反向推導目標的三維空間坐標，實現(xiàn)從二維圖像到三維空間的信息轉換，其核心價值在于突破單相機無法感知深度信息的局限，為場景理解、目標定位、三維重建等任務提供精準的空間維度數(shù)據(jù)。多相機立體視覺的核心體系可概括為“一個核心原理、三大關鍵技術、兩大核心目標”，各部分相互關聯(lián)、層層支撐，共同構成多相機立體視覺系統(tǒng)的核心能力，其中核心原理是基礎，關鍵技術是保障，核心目標是方向，三者有機統(tǒng)一，決定了系統(tǒng)的性能與應用價值。多相機立體視覺的核心原理是“三角測量與視差匹配”，這是實現(xiàn)三維信息恢復的根本邏輯。人類雙眼通過左右眼觀察同一物體時存在位置差異，這種差異形成視差，大腦通過視差感知物體遠近；多相機立體視覺正是借鑒這一機制，通過多臺相機的精準標定，建立各相機的內(nèi)參（焦距、主點、畸變系數(shù)）與外參（相機間的相對位姿），確定不同相機圖像坐標系與世界坐標系的映射關系。當多臺相機同步拍攝同一目標時，目標上的同一特征點會在不同相機的圖像中呈現(xiàn)不同的像素坐標，這些坐標差異即為視差；基于三角測量原理，以各相機光心為頂點、特征點為公共頂點，構建三角形，結合已標定的相機間基線距離（兩相機光心連線長度）與視差數(shù)據(jù)，通過幾何計算即可求解特征點的三維空間坐標（X、Y、Z），其中Z軸即為深度信息，這一從視差到深度的轉換過程，是多相機立體視覺實現(xiàn)三維感知的核心邏輯。需要強調(diào)的是，這一核心原理的實現(xiàn)必須依賴相機間的精準同步與標定，若同步存在時序偏差，不同相機捕捉的特征點并非同一時刻的目標狀態(tài)，會導致視差計算失真；若標定存在誤差，相機內(nèi)外參不準確，會直接影響三角測量的幾何關系，導致三維坐標求解偏差，因此同步與標定是核心原理落地的前提保障。支撐多相機立體視覺核心原理落地的三大關鍵技術，分別是“相機標定與同步技術、特征匹配與視差計算技術、三維重建與優(yōu)化技術”，這三大技術是核心原理的具體實現(xiàn)路徑，也是決定系統(tǒng)精度與魯棒性的關鍵。相機標定與同步技術是基礎關鍵技術，其核心目標是獲取精準的相機參數(shù)與嚴格的時序同步，確保多視角圖像的有效性與關聯(lián)性。相機標定技術分為內(nèi)參標定與外參標定，內(nèi)參標定旨在求解各相機自身的光學與傳感器參數(shù)，消除鏡頭畸變（徑向畸變、切向畸變）對圖像的影響，常用方法包括張正友標定法、自標定法等；外參標定旨在求解多相機間的相對位置與姿態(tài)關系，建立統(tǒng)一的多相機坐標系，確保不同視角圖像的坐標可相互映射，環(huán)形、陣列式等復雜多相機布局通常需要結合手眼標定或全局標定方法，實現(xiàn)多相機參數(shù)的全局優(yōu)化。相機同步技術則通過硬件觸發(fā)（如TTL同步信號）或精準時間協(xié)議（PTP），確保多臺相機在同一瞬間采集圖像，避免動態(tài)目標運動導致的視差計算誤差，微秒級的同步精度是動態(tài)場景多相機立體視覺的核心要求，直接決定系統(tǒng)對動態(tài)目標的三維感知能力。特征匹配與視差計算技術是核心執(zhí)行技術，其核心目標是精準匹配不同相機圖像中的同一特征點，計算可靠的視差圖，這是三維信息恢復的核心環(huán)節(jié)。該技術的核心挑戰(zhàn)在于如何在存在光照變化、視角差異、遮擋干擾的場景下，實現(xiàn)特征點的精準匹配。