摄像机标定技术的研究.pdfVIP

第38卷第3期 机械工程学报 v01．38 No3 2002年3月 Mar 2002 CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGINEERrNG 摄像机标定技术的研究+ 赵小松张宏伟张国雄李真 (天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072) 摘要：建立摄像机的模型，在Tsai方法基础上，改进算法，对摄像机的内、外部参数进行了标定。试验结果表明， 该方法明显好于传统的Ts ai=疗法．可以准确得到水平方向不确定比例因素L。再结合删方法，可以准确获得其余 的标定参数。 关麓词：摄像机标定数学模型 图像处理 网格扳水平方向不确定比例因素 中图分类号：什391 A 符 i h．¨，：。——物体上点P在世界坐标系 《，“——实际情况下．P点的像素 距，下标e为误差 00h儿‰中的坐标 坐标，d考虑畸变 E——实际情况下r像素点在，方 ‘y：——物体上点P在摄像机坐标0——像面坐标系 向的距离 系m％中的坐标 n——02轴与前像面的交点 巩——实际情况下，像素点在j方 ‘，贰——理想情况下，尸点的像素 D。——像素坐标系 向的距离，E≈％ 坐标，u未考虑畸变 阡I——标准的ccD水平像素间 0 O前言 在三维视觉系统中．三维物体的位置、形状等 几何信息是从摄像机获取的图像信息中得到的。为 了获取空间点到摄像机图像像素点的对应关系，摄 像机的标定必不可少。 摄像机标定就是获得摄像机内部几何和光学特 性即内部参数，以及摄像机在世界坐标系中的位置 和方向，即外部参数。建立适当的数学模型，得到 三维世界坐标与二维计算机坐标之间的关系，可以 快速计算摄像机的内外部参数的精确值。 目前，对于摄像机参数的标定技术中，以Tsai【【】 的两级标定法最为常用。此方法先用径向准直约束 求解模型参数中的大部分，然后再用非线性有哪些信誉好的足球投注网站求 摄像机坐标系0弓口和世界坐标系仉‰‰zw 解畸变系数、有效焦距等，但不能准确求解水平方 向不确定比例因素J，。 本文在Tsaj方法的基础上，进一步完善和发 ㈣ 展了摄像机的标定技术，运用本文的标定技术，可 斟》 以准确的求解s，的值。 l摄像机模型 图1所示为摄像机模型。 胄=l‘，5唯l丁=J0 l一 吒吩j 胄=㈥丁=圈lLj ·美国容闺基金资助项目到韧稿到修 改稿 像面坐标系D』x’与摄像机坐标系D驴的 万方数据 机械工程学报 第38卷第3期 关系 』二+(耳品一c0，)(七。92+七