攝像機(jī)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定算法研究.pdf

1、攝像機(jī)標(biāo)定是攝影測(cè)量、視覺(jué)檢測(cè)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等領(lǐng)域的重點(diǎn)研究課題之一，在測(cè)繪、工業(yè)控制、導(dǎo)航、軍事等領(lǐng)域得到了極大的應(yīng)用。攝像機(jī)標(biāo)定為視覺(jué)圖像的兩維信息與實(shí)際三維物體世界提供了對(duì)應(yīng)、轉(zhuǎn)換的定量關(guān)系。本文圍繞攝像機(jī)標(biāo)定研究了亞像素角點(diǎn)提取、攝像機(jī)模型與標(biāo)定方法等內(nèi)容，主要包括： 1．對(duì)攝像機(jī)成像的理論前提和實(shí)際過(guò)程，進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。在分析不同投影模型和成像關(guān)系的前提下，選用最實(shí)用的透視投影成像模型。同時(shí)，對(duì)實(shí)際成像過(guò)程中各種坐標(biāo)及

2、轉(zhuǎn)換關(guān)系，進(jìn)行了詳細(xì)的分析和數(shù)學(xué)描述。 2．研究了圖像特征點(diǎn)的提取問(wèn)題。在角點(diǎn)提取過(guò)程中，針對(duì)Harris角點(diǎn)檢測(cè)算法只能提取像素級(jí)角點(diǎn)坐標(biāo)的不足，本文對(duì)它進(jìn)行了改進(jìn)，提出了基于Harris角點(diǎn)檢測(cè)原理的亞像素角點(diǎn)檢測(cè)方法，利用角點(diǎn)鄰域內(nèi)圖像灰度梯度變化與角點(diǎn)到鄰域內(nèi)任一點(diǎn)的矢量點(diǎn)乘為零的性質(zhì)，采用迭代算法，獲得了精度優(yōu)于0.01個(gè)像素的亞像素角點(diǎn)坐標(biāo)，解決了攝像機(jī)標(biāo)定中高精度控制點(diǎn)坐標(biāo)的獲取問(wèn)題。 3．對(duì)Tsai的兩步

3、法和張正的基于2D平面靶標(biāo)攝像機(jī)標(biāo)定方法和相關(guān)理論進(jìn)行了研究，在算法精度上提出了一些改進(jìn)： (1) 共面點(diǎn)線性標(biāo)定法：該法通過(guò)分步標(biāo)定并建立一種新的畸變模型，實(shí)現(xiàn)了只利用共面點(diǎn)標(biāo)定物，不需要攝像機(jī)做任何運(yùn)動(dòng)，就可以全部線性地求解攝像機(jī)的11個(gè)內(nèi)外參數(shù)。既避免了非線性?xún)?yōu)化的繁瑣和不穩(wěn)定，也解決了其它線性法中部分內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定問(wèn)題。 (2) 基于張正友算法引入切向畸變：該算法先以圖像中心附近點(diǎn)求取攝像機(jī)參數(shù)初值，由于圖像中心附