《基于OpenCV的视觉测量技术中摄像机标定方法》.pdf

第28卷第1期 北京工商大学学报(自然科学版) VoL28No．1 38 Journalof andBusiness Science Jan．2010 2010年1月 BeijingTechnology Edition) University(Natural 文章编号：1671—1513(2010)01-0038-05 基于OpenCV的视觉测量技术中摄像机标定方法 程建璞 项辉宇 于修洪 (北京工商大学机械工程学院，北京 100048) 摘要：以视觉测量系统中的摄像机标定为研究对象。分析了开源计算机视觉库OpenCV中的摄 像机模型，并考虑了镜头的畸变及求解方法，得出基于OpenCV的摄像机标定方法．该方法利用了 OpenCV的函数库，简化了标定求解过程，提高了标定速率，并具有良好的移植性，适合于其他视觉 测量系统． 关键词：视觉测量；OpenCV；摄像机标定 中图分类号：TP242．6+2；TS976．9文献标志码：A 视觉测量技术¨1是一种图像检测技术，其基本 和三维重建等算法．OpenCV中摄像机标定模块为 任务之一是从摄像机获取的图像信息出发计算三维 空间中物体的几何信息，并由此重建和识别物体，而 平台，极大地提高了开发效率，执行速度快，具有良 空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对 好的移植性，可以很好地应用于工程实际中． 应点之间的相互关系是由摄像机成像的几何模型决 定的，这些几何模型参数就是摄像机参数．在大多 1 系统整体介绍 数条件下，这些参数必须通过实验与计算才能得到， 本系统可分为3个模块，即测量旋转工作台、图 这个过程被称为摄像机标定旧1或称为定标．摄像机 像采集模块和分析处理模块．图1为以车体覆盖件 标定问题大致分为两类：标定物标定和摄像机自标 视觉测量系统为例的结构框图．视觉测量的成功与 定¨。．本文提出的标定方法Ho只需要摄像机从不同 否很大程度上取决于摄像机标定是否成功． 方向拍摄一个平面模板(作为标定物)的多幅图像， 对于每个视点获得图像，提取图像上的网格角点；平 面模板与图像间的网格角点对应关系，确定了单应 性矩阵；那么对每幅图像，就可确定一个单应性矩 阵，这样就能够进行摄像机标定；同时该方法也考虑 了镜头畸变的影响． source vision OpenCV(opencomputerlibrary)是 Intel公司开发的开源计算机视觉库，由一系列C函 数和少量C++类构成，实现了图像处理和计算机 视觉方面的很多通用算法，具备强大的图像和矩阵 图1视觉测量系统示意 运算能力，其中计算机视觉函数库包含图像处理、结 ofvisionmeasurement Fig．1Figure system 构分析、运动分析、对象跟踪、模式识别、摄像机定标 收稿日期：2009一IO—19 基金项目：北京市自然科学基金资助项目(3083018)；北京市■市管高校中青年骨干教师计划和北京市优秀人才培养资助项目 (20061D0500300138)． 作者简介：程建璞(1984一)，男，山西太原人，硬士研究生，研究方向为先进制造技术及计算机视觉技术； 项辉宇(1966一)。男。山东青岛人，教授，主要从事先进制造技术方面的研究．通讯作者． 万方数据 第28卷第1期