立体视觉是虚拟现实的重要组成部分,也是计算机视觉的重要组成部分。微创手术是当今外科手术的一个比较前沿的领域,但是目前的微创手术中存在一个棘手的问题,就是医生只能得到病人体内器官的二维信息。深度信息的丧失,给医生的手术操作带来了很大的困难,并且容易造成手术的失误,给病人带来更大的手术痛苦并留下后遗症。如果医生进行外科手术时,能够获得病人体内的三维信息,近似达到直视病人体内组织器官的效果,就可以减少手术的难度。因此如何获取病人体内的三维信息是一个非常重要的问题,立体视觉技术能够较好地解决这一问题,可以为微创手术带来高效的手眼一致性。本文首先深入研究了立体视觉的相关技术,并分析了一套完整的立体成像系统所需要的技术和设备;然后在比较了两种双目视差模型之后,决定选用平行双目模型作为本系统立体成像的基础;作者通过对当前几种计算机立体显示技术的对比,并根据目前实验室已有的条件,决定选用“分像法”作为本课题立体显示的技术。在确立了双视差视觉模型和立体显示技术之后,本文根据立体视觉数据的不同,将本系统主要分为两部分:双CMOS立体成像系统和虚拟双目立体成像系统;选用OpenGL作为整个软件系统的开发工具。双CMOS立体成像系统是以微创手术为应用背景而进行设计和加工的,它以PC机为运行平台,利用作者开发的软件平台,实现了实时的立体显示;虚拟双目立体成像系统主要是用来实时显示另外一个立体数据源,即三维模型。并以STL的模型的导入为例,实现三维模型的实时立体显示。