相機成像的模型如下圖所示:
P爲空間中的點,P1和P2是點P在左右像平面上的成像點,f是焦距,OR和OT是左右相機的光心。由下圖可見左右兩個相機的光軸是平行的。XR和XT是兩個成像點在左右兩個像面上距離圖像左邊緣的距離。
若兩個相機已經校正完成即達到極線平行,兩條光軸方向也平行。則視差和物體深度的關係式如下:
(1)
可推導到:
(2)
證明過程:
已知:
由相似三角形原理:
(1)+(2)有:
其中b1可以用b、XR和XT表示。
可得(5)式變爲(1)式:。證畢。
由上面兩幅圖,可知距離像面越近的點,它在左右相機中的視差越大,距離像面越遠的點,它在左右相機中的視差越小。
深度Z和視差的關係圖如下: