基于本質(zhì)矩陣的攝像機(jī)自標(biāo)定研究.pdf

1、在攝影測(cè)量系統(tǒng)中，能否從二維的圖像信息中抽取出準(zhǔn)確的三維度量信息（如兩點(diǎn)間的距離，兩條直線間的夾角等）取決于攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定的精度。一般來(lái)說(shuō)，攝像機(jī)標(biāo)定方法可以分為兩個(gè)大類(lèi)，傳統(tǒng)的基于高精度的度量信息已知的標(biāo)定靶的方法，和致力于直接由完全未知的圖片標(biāo)定攝像機(jī)的參數(shù)的自標(biāo)定方法。傳統(tǒng)的標(biāo)定方法由于有高精度的標(biāo)定靶可以利用，因此設(shè)計(jì)出的算法往往原理比較簡(jiǎn)單，因此容易實(shí)現(xiàn)且標(biāo)定的效率非常高，但因?yàn)闃?biāo)定的精度與標(biāo)定靶的加工精度直接相關(guān)，因此對(duì)標(biāo)定

2、靶的精度要求非常高，標(biāo)定靶的制作成本也就比較高，而且，當(dāng)作業(yè)環(huán)境經(jīng)常需要改變時(shí)，標(biāo)定靶的攜帶也是一個(gè)大的問(wèn)題，因此雖然傳統(tǒng)標(biāo)定方法的精度很高，但應(yīng)用很不方便，且成本也比較高。與傳統(tǒng)的標(biāo)定方法不同，自標(biāo)定致力于由完全未知的場(chǎng)景標(biāo)定攝像機(jī)，所謂完全未知，即所拍攝場(chǎng)景中不存在任何的控制點(diǎn)，由于場(chǎng)景中沒(méi)有已知信息可以利用，因此，自標(biāo)定方法不能像傳統(tǒng)標(biāo)定方法那樣從解投影方程的角度設(shè)計(jì)算法，而需要根據(jù)多視圖間的射影幾何關(guān)系提取約束，并進(jìn)而利用視圖間

3、的這些內(nèi)在約束實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的標(biāo)定。
　　本文提出了一種基于本質(zhì)矩陣的高精度的自標(biāo)定方法，不需要物面有任何控制點(diǎn)存在即可標(biāo)定攝像機(jī)。與常用的自標(biāo)定方法不同，我們的標(biāo)定方法沒(méi)有涉及絕對(duì)對(duì)偶二次曲面，絕對(duì)二次曲線等晦澀的幾何概念，而是利用了兩視圖間的對(duì)極幾何。對(duì)極幾何中的本質(zhì)矩陣有一個(gè)重要性質(zhì)，即本質(zhì)矩陣的三個(gè)奇異值中有一個(gè)為0，另外兩個(gè)相等。我們即是利用了這一性質(zhì)來(lái)標(biāo)定攝像機(jī)內(nèi)參，內(nèi)參得到后，再分解本質(zhì)矩陣得到攝像機(jī)的外參數(shù)，最終通過(guò)捆