论文部分内容阅读
双目视觉由于仿照人类视觉的立体感知过程,成为计算机视觉领域的研究热点。摄像机标定是双目视觉中最基本而又最困难的步骤。在立体视觉的激光扫描测量系统中,物体的空间坐标与计算机图像坐标之间存在着复杂的非线性映射关系,如果采用完全理想条件来标定系统,一般实验条件下难以获得稳定的解。本文通过建立基于一阶径向畸变的摄像机数学模型,用线性方程组描述了三维空间坐标点与计算机图像坐标点的关系,并提出分步对摄像机模型中外部参数和内部参数进行求解完成了摄像机标定。
首先由于摄像机存在镜头畸变,选择了带有一阶径向畸变的摄像机成像模型作为摄像机标定的数学模型,通过对径向畸变模型的分析和计算确定旋转角及偏移量的方程。
其次只考虑径向畸变误差,建立和求解超定线性方程组确定外部参数。并将求得的解作为计算的初始值代入方程再次求解,提高计算的精度。
再次考虑畸变因素的影响,建立方程组和约束方程确定其他参数。全部过程采用线性算法,只利用线性方程组和矩阵计算。
最后详细分析了摄像机标定算法。针对小孔成像模型带有镜头畸变的特性以及在现有的实验条件,选择了带有一阶径向畸变的模型作为数学模型,并自制了适合测量和计算的标定模板,对实验结果进行了误差分析。同时针对目前的线性摄像机标定算法进行了进一步研究,通过摄像机模型详细地阐述了标定过程中所存在的问题,并根据参考文献和实验分析,提出了解决和改进的方法。