Carla仿真系列：10_Carla 双目障碍物测距，视差图还原真实距离
第9期做了单目测距——只有一路相机，靠"推断"距离。这期升级到双目相机——用两个相机模拟人眼的视差，通过三角测量直接算出距离，精度比单目高一个量级。
1 为什么双目能测距
人眼为什么能判断远近？因为两只眼睛看到的角度不同。
左眼看到的角度 ╲ ╲ 物体 右眼看到的角度 ╱ 两眼的角度差 = 视差 物体越近 → 视差越大 物体越远 → 视差越小双目相机模仿这个原理：两个相机相隔一定距离（基线），同时拍下左右两幅图，通过匹配对应点、计算视差，就能算出距离。
2 双目相机配置
在 Carla 的 Tesla 上添加左右两个相机，通过修改ros_bridge_ws/src/carla-ros-bridge/carla_spawn_objects/config/objects.json文件添加相机模拟真实双目系统：
{"type":"sensor.camera.rgb","id":"rgb_stereo_left","spawn_point":{"x":2.4,"y":0.2,"z":1.0,"roll":0.0,"pitch":0.0,"yaw":0.0},"image_size_x":640,"image_size_y":480,"fov":90.0},{"type":"sensor.camera.rgb","id":"rgb_stereo_right","spawn_point":{"x":2.4,"y":-0.2,"z":1.0,"roll":0.0,"pitch":0.0,"yaw":0.0},"image_size_x":640,"image_size_y":480,"fov":90.0}关键参数：
| 参数 | 值 | 说明 |
|---|---|---|
| 基线 | 0.4m | 左右相机X方向距离（y相差0.4） |
| FOV | 90° | 保证共同视野 |
| 高度 | 1.0m | 前挡风玻璃位置 |
3 双目测距原理
3.1 三角测量公式
距离 Z = (f × B) / d f = 相机焦距（内参） B = 双目基线（0.4m） d = 视差（左右图像对应点的水平差）物体越近 → 视差d越大 → 距离Z越小（反向关系）
3.2 完整流程
左右相机同时拍摄 ↓ 立体矫正：两幅图像对齐（极线约束） ↓ 立体匹配：找左右图像中的对应点 ↓ 计算视差 d → 视差图 ↓ 深度公式：Z = f·B/d → 深度图 ↓ 反投影 → 3D 点云3.3 输出结果
| 输出 | 说明 |
|---|---|
| 矫正后的左右图 | 对齐后的立体图像对 |
| 视差图 | 每个像素的视差值（颜色越亮=越近） |
| 深度图 | 每个像素的真实距离 |
| 3D点云 | 从深度图反投影出三维坐标 |
4 启动流程
# 终端1-2：启动环境 + Carla UE4# 终端3：启动 ROS Bridge（此时会自动加载双目相机配置）cdcarla_simbashros_bridge.sh# 终端4：双目测距cd/opt/carla_ws/sim_workspace/stereo_distance python stereo_distance_py2.py运行后可以看到视差图、深度图、矫正后的左右图，以及双目生成的点云。
生成的点云：
5 双目 vs 单目 vs 激光雷达
| 方案 | 精度 | 成本 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|---|
| 单目 | 低 | 低 | 便宜 | 靠推断，误差大 |
| 双目 | 中高 | 中 | 主动测距，精度不错 | 需要标定、弱纹理匹配差 |
| 激光雷达 | 高 | 高 | 最准 | 贵 |
双目的定位：成本适中、精度够用，是"纯视觉方案"里的主流测距方式——很多视觉方案的自动驾驶车都用双目。
10_实现双目障碍物测距
6 下一期
下期主要介绍怎么在carla仿真环境中搭建一个上帝视角可视化监控，整个地图的所有NPC和自车的运动情况实时查看。
7 往期回顾
- Carla仿真系列：9_Carla 单目障碍物测距，四种方法原理与实测
- Carla仿真系列：8_相机与激光雷达融合，点云投影到图像
- Carla仿真系列：7_BEV + 语义分割融合，一张鸟瞰图看懂整个场景
- Carla仿真系列：6_实时图像语义分割，SegFormer 和 YOLOPv2 实测对比
- Carla仿真系列：5_Carla 四路相机标定与BEV环视拼接
- Carla仿真系列：4_在 Carla 的 Tesla 上装 4 路摄像头，并创建网格为环视拼接做准备
- Carla仿真系列：3_Carla 仿真中跑通 YOLOv8 实时目标检测
- Carla仿真系列：2_Carla 仿真中批量添加 NPC，让场景动起来
- Carla仿真系列：1_Carla + ROS 仿真环境从零搭建，跑通完整数据流
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