双目立体测量系统标定及精度评价-计算机应用与软件.PDF

第３１卷第７期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ３１Ｎｏ．７ ２０１４年７月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｊｕｌ．２０１４ 双目立体测量系统标定及精度评价 张　鑫　习俊通 （上海交通大学机械与动力工程学院　上海２００２４０） 摘　要　　摄像机标定是双目立体测量系统的基础，标定精度也最终影响着整个系统的测量精度。Ｚｈａｎｇ提出的平面模板标定法 通过采用一种具有特征点的平面靶标来进行标定，操作简便，精度高。关于此方法，不同类型的靶标具有的特征点提取精度也不同， 从而影响着摄像机标定精度。采用棋盘和圆点阵列两种类型靶标分别进行摄像机标定，然后利用标定结果进行三维测量，以三维测 量精度作为标定精度评价依据。实验表明，相较于棋盘靶标，采用圆点阵列靶标进行摄像机标定，将会获得更高的标定精度。 关键词　　摄像机标定　双目立体测量系统　棋盘　圆点阵列　精度评价 中图分类号　ＴＰ３９１　　　　文献标识码　Ａ　　　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０１４．０７．０４１ ＣＡＬＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＡＣＣＵＲＡＣＹＥＶＡＬＵＡＴＩＯＮＯＦＢＩＮＯＣＵＬＡＲ ＳＴＥＲＥＯＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳＹＳＴＥＭ ＺｈａｎｇＸｉｎ　ＸｉＪｕｎｔｏｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆｂｉｎｏｃｕｌａｒｓｔｅｒｅｏｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｌｓｏａｆｆｅｃｔｓｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍｅｖｅｎｔｕａｌｌｙ．ＴｈｅｐｌａｎｅｔｅｍｐｌａｔｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙＺｈａｎｇｃａｌｉｂｒａｔｅｓｂｙｕｓｉｎｇａｐｌａｎｅｔａｒｇｅｔ ｗｉｔｈｆｅａｔｕｒｅｐｏｉｎｔｓ，ａｎｄｉｔｉｓｅａｓｙｉｎｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｉｎａｃｃｕｒａｃｙ．Ｆｏｒｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ，ｉｔｈａｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎｓｏｎｆｅａｔｕｒｅｐｏｉｎｔｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔａｒｇｅｔｓ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎｓａｒｅｉｍｐａｃｔｅｄ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｗｅｐｒｏｐｏｓｅｔｏｕｓｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｔａｒｇｅｔｓ，ｔｈｅｃｈｅｃｋｅｒ ｔａｒｇｅｔａｎｄｃｉｒｃｌｅａｒｒａｙｔａｒｇｅｔ，ｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｎｕｓｉｎｇｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒ３ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ａｎｄｔａｋｉｎｇｔｈｅ３Ｄｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｓｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓｔｈａｔ ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｈｅｃｋｅｒｔａｒｇｅｔ，ｔｈｅｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｗｉｌｌｏｂｔａｉｎｈｉｇｈｅｒｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎｂｙｕｓｉｎｇｃｉｒｃｌｅａｒｒａｙｔａｒｇｅｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　Ｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｂｉｎｏｃｕｌａｒｓｔｅｒｅｏｓｙｓｔｅｍ　Ｃｈｅｃｋｅｒ　Ｃｉｒｃｌｅａｒｒａｙ　Ａｃｃｕｒａｃｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ 定精度。 ０　引　言 １　标定及精度评价原理 摄像机标定是双目立体测量系统不可缺少的前提和基础， 并且标定精度直接影响最终的测量精