多相機(jī)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(jī)從不同視角同步采集目標(biāo)場景的圖像，利用多視角圖像間的視差信息，結(jié)合幾何光學(xué)與計算機(jī)視覺算法，反向推導(dǎo)目標(biāo)的三維空間坐標(biāo)，實現(xiàn)從二維圖像到三維空間的信息轉(zhuǎn)換，其核心價值在于突破單相機(jī)無法感知深度信息的局限，為場景理解、目標(biāo)定位、三維重建等任務(wù)提供精準(zhǔn)的空間維度數(shù)據(jù)。多相機(jī)立體視覺的核心體系可概括為“一個核心原理、三大關(guān)鍵技術(shù)、兩大核心目標(biāo)”，各部分相互關(guān)聯(lián)、層層支撐，共同構(gòu)成多相機(jī)立體視覺系統(tǒng)的核心能力，其中核心原理是基礎(chǔ)，關(guān)鍵技術(shù)是保障，核心目標(biāo)是方向，三者有機(jī)統(tǒng)一，決定了系統(tǒng)的性能與應(yīng)用價值。多相機(jī)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(fù)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(yuǎn)近；多相機(jī)立體視覺正是借鑒這一機(jī)制，通過多臺相機(jī)的精準(zhǔn)標(biāo)定，建立各相機(jī)的內(nèi)參（焦距、主點、畸變系數(shù)）與外參（相機(jī)間的相對位姿），確定不同相機(jī)圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系的映射關(guān)系。當(dāng)多臺相機(jī)同步拍攝同一目標(biāo)時，目標(biāo)上的同一特征點會在不同相機(jī)的圖像中呈現(xiàn)不同的像素坐標(biāo)，這些坐標(biāo)差異即為視差；基于三角測量原理，以各相機(jī)光心為頂點、特征點為公共頂點，構(gòu)建三角形，結(jié)合已標(biāo)定的相機(jī)間基線距離（兩相機(jī)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(biāo)（X、Y、Z），其中Z軸即為深度信息，這一從視差到深度的轉(zhuǎn)換過程，是多相機(jī)立體視覺實現(xiàn)三維感知的核心邏輯。需要強(qiáng)調(diào)的是，這一核心原理的實現(xiàn)必須依賴相機(jī)間的精準(zhǔn)同步與標(biāo)定，若同步存在時序偏差，不同相機(jī)捕捉的特征點并非同一時刻的目標(biāo)狀態(tài)，會導(dǎo)致視差計算失真；若標(biāo)定存在誤差，相機(jī)內(nèi)外參不準(zhǔn)確，會直接影響三角測量的幾何關(guān)系，導(dǎo)致三維坐標(biāo)求解偏差，因此同步與標(biāo)定是核心原理落地的前提保障。支撐多相機(jī)立體視覺核心原理落地的三大關(guān)鍵技術(shù)，分別是“相機(jī)標(biāo)定與同步技術(shù)、特征匹配與視差計算技術(shù)、三維重建與優(yōu)化技術(shù)”，這三大技術(shù)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(guān)鍵。相機(jī)標(biāo)定與同步技術(shù)是基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)，其核心目標(biāo)是獲取精準(zhǔn)的相機(jī)參數(shù)與嚴(yán)格的時序同步，確保多視角圖像的有效性與關(guān)聯(lián)性。相機(jī)標(biāo)定技術(shù)分為內(nèi)參標(biāo)定與外參標(biāo)定，內(nèi)參標(biāo)定旨在求解各相機(jī)自身的光學(xué)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(biāo)定法、自標(biāo)定法等；外參標(biāo)定旨在求解多相機(jī)間的相對位置與姿態(tài)關(guān)系，建立統(tǒng)一的多相機(jī)坐標(biāo)系，確保不同視角圖像的坐標(biāo)可相互映射，環(huán)形、陣列式等復(fù)雜多相機(jī)布局通常需要結(jié)合手眼標(biāo)定或全局標(biāo)定方法，實現(xiàn)多相機(jī)參數(shù)的全局優(yōu)化。相機(jī)同步技術(shù)則通過硬件觸發(fā)（如TTL同步信號）或精準(zhǔn)時間協(xié)議（PTP），確保多臺相機(jī)在同一瞬間采集圖像，避免動態(tài)目標(biāo)運動導(dǎo)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(jī)立體視覺的核心要求，直接決定系統(tǒng)對動態(tài)目標(biāo)的三維感知能力。特征匹配與視差計算技術(shù)是核心執(zhí)行技術(shù)，其核心目標(biāo)是精準(zhǔn)匹配不同相機(jī)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(fù)的核心環(huán)節(jié)。該技術(shù)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(zhǔn)匹配。