基于3D立体靶标的摄像机标定算法-Read.PDFVIP

设 　计 基于 3D 立体靶标的摄像机标定算法 与 研 　究 潘 　静 ,李为民 ( 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系 ,安徽 合肥 230027) Algorit hm of Imp lementing 3D Calibration Boar d ba sed Camera Calibration PAN Jing ,L I Wei min (Dep art ment of Preci sion Machinery and Preci sion In st rument ation U niver sit y of Science and Technolo gy of China , Hefei 230027 ,China) 　　摘要 :利用透镜成像理论建立摄像机数学模型 , 标定靶或三维标定靶 。一般来讲 ,三维标定靶的制 提出了一种线性求解摄像机内外参数的方法 。该方 作成本较高 ,且加工精度受到一定的限制 ,但标定算 法特点是采用主动发光的光点阵列标定靶 ,利用 2D 法易于实现[3 ] ;二维标定靶虽然精度很高 ,通常标定 标定靶的精确移动来实现基于 3D 立体靶标的摄像 方法比较烦琐 。基于以上考虑 ,本文提出的算法 ,不 机标定的算法 。 仅避免了三维标定靶的精度和加工成本问题 ,而且 关键词 :摄像机标定 ;透镜畸变 ;2D 标定靶 算法简便 ,标定速度快 ,标定精度高 。 中图分类号 : TN 29 ; TN 206 1 　摄像机模型及需要标定的参数 文献标识码 :A 文章编号 :100 1 2257 (2007) 05 0003 03 1. 1 　摄像机模型 Abstract :A linear met ho d for camera p arame 理想的透镜成像是针孔模型 ,但实际透镜并不 t er calibration i s st udied by t he mat hematical mo d 满足这个条件 。由于摄像机光学系统存在加工误差 el of camera on t he ba si s of p roj ective t heory . The 和装配误差 ,物点在摄像机像面上实际所成的像与 p rop o sed met ho d require s calibratio n boar d , t he 理想成像之间存在光学畸变误差 ,主要有 2 种 :径向 light sp ot s t hat ar ray in t he calibration boar d i s il 畸变和切向畸变 。带有透镜径向畸变的摄像机模型 luminat ed t hro ugh t he op tical fiber by light source . 如图 1 所示 。图中4 个坐标系分别为 : The algorit hm of camera calibration ba sed on t hree dimen sional calibration boar d i s imp lement ed by moving t he calibratio n boar d p reci sely . Key words :camera calibration ;len s di stortio n ; t wo dimen sional calibratio n boar d 0 　引言 广义上摄像机标定可分为 3 种 :传统标定方法 、 图 1 　带有透镜径向畸变的摄像机模型 基于主