基于畸变模型优化的网络摄像机标定.pdf

第３３卷第９期 计 算 机 应 用 研 究 Ｖｏｌ３３Ｎｏ９ ２０１６年９月　 ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ Ｓｅｐ．２０１６ 基于畸变模型优化的网络摄像机标定 １ １ ２ １ 崔红霞 ，刘　畅 ，林宗坚 ，王鸿雁 （１．渤海大学信息科学与技术学院，辽宁锦州 １２１０１３；２．中国测绘科学研究院，北京 １０００３９） 摘　要：针对低分辨率网络数码摄像机用于定量测量的标定问题，提出一种非线性畸变的构建与优化方法。该 方法结合多项式模型与传统的畸变模型，利用回归分析原理对模型进行自动精化，以优选显著的畸变参数，从而 建立了一种自适应的摄像机畸变模型。运用构建的畸变模型，利用自检校光束法平差方法对同种型号的三个低 成本网络摄像机实施标定和畸变纠正。结果表明，该模型有效补偿了通用畸变模型残存的畸变系统差，同时有 效地避免了组合畸变模型的过度参数化问题，有助于提高摄像机的标定精度和稳健性，使得摄像机的标定精度 达到子像素。 关键词：摄像机标定；畸变模型；光束法平差；计算机视觉 中图分类号：ＴＰ３９１．４　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１３６９５（２０１６）０９２８４８０４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１６．０９．０６６ Ｗｅｂｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｏｐｔｉｍｕｍｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｍｏｄｅｌ １ １ ２ １ ＣｕｉＨｏｎｇｘｉａ，ＬｉｕＣｈａｎｇ，ＬｉｎＺｏｎｇｊｉａｎ，ＷａｎｇＨｏｎｇｙａｎ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｏｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉｎｚｈｏｕＬｉａｏｎｉｎｇ１２１０１３，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｕｒｖｅｙｉｎｇ＆Ｍａｐ ｐｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｓｏｌｖｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｆｏｒｌｏｗｃｏｓｔＷｅｂｃａｍｅｒａｓｕｓｅｄｉｎｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａ ｍｅｔｈｏｄｔｏｄｅｖｅｌｏｐｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅａｐｐｒｏａｃｈｉｎｃｌｕｄｅｄｄｅｒｉｖｉｎｇａｎｅｘｔｅｎｄｅｄｍｏｄｅｌｆｒｏｍｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｗｉｔｈｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｍｏｄｅｌ，ａｎｄｒｅｆｉｎｉｎｇｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｆｉｎｅｄ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｉｔｃａｌｉｂｒａｔｅｄｔｈｒｅｅｌｏｗｃｏｓｔＷｅｂｃａｍｅｒａｓｗｉｔｈｓｅｌｆｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｂｕｎｄｌｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔｉｔｃａｎａｔｔａｉｎｓｕｂｐｉｘｅｌａｃｃｕｒａｃｙｉｎｉｍａｇｅｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｏｎｅｐｉｘｅｌｌｅｖｅｌｆｒｏｍｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｒｔｈｅｃｏｍ ｂｉｎｅｄｍｏｄｅｌｗｉｔｈａｌｌｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｉｔｉｓａｌｓｏｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｍｏｄｅｌｃａｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｔｈｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｒｅ ｓｉｄｕａｌｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｆｏｒｓｅｌｆｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｂｕｎｄｌｅｄａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｄｕｅｔｏａｖｏｉｄｉｎｇｏｖｅｒｐａｒａｍｅｔｒｉｃｐｒｏｂｌｅｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｍｅｒａｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ；ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；ｂｕｎｄ