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摄像机标定和三维重建 胡占义 中国科学院自动化研究所 模式识别国家重点实验室 主要内容 1、引言 2、图象的形成过程 3、传统标定方法 DLT方法，RAC方法和简易标定方法 4、预备知识 5、摄像机自标定 6、基于主动视觉的摄像机标定 7、分层重建理论 8、多视点几何 引言 几个问题 什么是摄像机标定 ？ 为什么要对摄像机进行标定 ？ 为什么要研究不同的摄像机标定方法？ 什么是三维重建 ？ 为什么要进行三维重建？ 引言 三维重建是人类视觉的主要目的，也是计算机视觉 的最主要的研究方向. (Marr 1982) 所谓三维重建就是指从二幅和二幅以上图象恢复空 间点三维坐标的过程。 三维重建的三个关键步骤 • 图象对应点的确定 • 摄像机标定 • 二图象间摄像机运动参数的确定 三维重建示意图 图象的形成过程 和 摄像机针孔模型 坐标系 X Z 1、世界坐标系： X w ,Yw , Z w w w Y 2、摄像机坐标系：X , Y ,Z O w c c c w   世界坐标系 3、图像坐标系: u, v x,y X c Z y c 说明： u 为了校正成像畸变 O 1 x v 用理想图像坐标系 X u ,Yu  图像坐标系 和真实图像坐标系 X ,Y  Y d d O c 分别描述畸变前后的坐标关系 摄像机坐标系 摄像机光学成像过程的四个步骤 1、刚体变换公式