微小物體測量系統(tǒng)中攝像機(jī)標(biāo)定的研究.pdf

1、三維測量技術(shù)正以其巨大的優(yōu)勢在包括工業(yè)、國防、醫(yī)療、影視及娛樂在內(nèi)的諸多行業(yè)發(fā)揮日益重要的作用。攝像機(jī)標(biāo)定則是三維測量技術(shù)中至關(guān)重要的前期步驟，其精度在很大程度上影響著整個(gè)系統(tǒng)的測量精度。攝像機(jī)標(biāo)定的目的是建立三維世界坐標(biāo)與二維圖像坐標(biāo)之間的映射關(guān)系。本論文著眼于微小物體三維測量系統(tǒng)的特殊應(yīng)用環(huán)境，分析比較傳統(tǒng)攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)在小視場環(huán)境下的不足，并提出一種新的標(biāo)定方法及一種新的優(yōu)化方式。其主要工作如下:
　　1.提出了一種小視場環(huán)

2、境下的攝像機(jī)標(biāo)定方法。在微小物體測量系統(tǒng)中，攝像機(jī)成像范圍較小，無法從傳統(tǒng)標(biāo)定板提取足夠多點(diǎn)的坐標(biāo)信息。針對這一問題，本論文提出一種基于二次曲線與直線的混合標(biāo)定方法。該方法拋棄了利用點(diǎn)對點(diǎn)關(guān)系的標(biāo)定方法，轉(zhuǎn)而利用直線與二次曲線進(jìn)行標(biāo)定。首先擬合半圓標(biāo)定物，求取半圓方程及直徑方程;接著利用射影變換的交比不變性求取直徑外的多個(gè)點(diǎn)坐標(biāo);再求取過這些點(diǎn)的圓切線方程;最后利用至少三條直線方程及橢圓方程求取攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)及外部參數(shù)，完成攝像機(jī)標(biāo)定。

3、
　　2.提出了一種分塊求取攝像機(jī)鏡頭畸變系數(shù)的優(yōu)化策略?？紤]到攝像機(jī)鏡頭生產(chǎn)工藝的限制，攝像機(jī)鏡頭畸變系數(shù)在不同區(qū)域會有變化，因此，所提方法將攝像機(jī)成像范圍劃分為多個(gè)子區(qū)域，在不同子區(qū)域內(nèi)分別求取畸變系數(shù)。首先暫不考慮攝像機(jī)鏡頭畸變，僅利用攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)反求出理想坐標(biāo)點(diǎn)在三維空間中的坐標(biāo);接著將成像區(qū)域劃分為多個(gè)子區(qū)域;然后利用畸變模型求取各個(gè)子區(qū)域內(nèi)的畸變系數(shù);最后根據(jù)攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)及各個(gè)區(qū)域內(nèi)的畸變系數(shù)對攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)進(jìn)行