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第25卷第2期2017年2月
光学精密工程
OpticsandPrecisionEngineering
Vol.25No.2Feb.2017
文章编号1004-924X(2017)02-0485-07
GPS双目摄像机标定及空间坐标重建
孔筱芳，陈钱*,顾国华，钱惟贤，任侃
(南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京210094)
摘要：为减轻双目摄像机标定过程中对高精度靶标的依赖，实现摄像机参数的精确标定，并对空间坐标进行高精度重建，提出一种GPS双目摄像机标定及空间坐标重建方法，采用GPS代替2D或3D靶标进行双目摄像机标定。将GPS的位置在视场中任意移动，由被标摄像机拍摄多组含有GPS的图像，利用空间三维坐标与图像二维坐标间的映射关系，结合摄像机成像模型和双目摄像机标定原理，标定出双目摄像机参数，并对空间坐标进行精确重建。通过空间重建坐标与GPS实际测量值之间的相对距离误差，对重建精度进行检验。实验证明，该方法能够克服双目摄像机标定过程中对高精度靶标的依赖，空间重建坐标具有较高的精度，相对距离误差从1.56%减小到0.52%。
关键词：计算机视觉；双目摄像机标定；摄像机成像模型；GPS坐标转换；空间坐标重建中图分类号：TP394.1文献标识码：Adoi:10.3788/OPE0485
GPS-basedbinocularcameracalibrationandspacecoordinatereconstruction
KONGXiao-fang,CHENQian*,GUGuo-hua,QIANWei-xian,RENKan
(SchoolofElectronicandOpticalEngineering,NanjingUniversityof
ScienceandTechnology,Nanjing210094,China)
*Correspondingauthor,E-mail:chenq@
Abstract:Toalleviatethedependenceofbinocularcameraonhigh-accuracytargetduringcalibration,achieveprecisecalibrationofcameraparametersandimplementhigh-accuracyreconstructionofspacecoordinates,aGPS-basedmethodforbinocularcameracalibrationandspacecoordinatereconstructionisintroduced,inwhichGPSinsteadof2Dor3Dtargetsisusedtocarryoutthecameracalibration.ThrougharbitrarilymovingtheGPSattheshootingsite,multipleimageswithGPSareshotbycali-bratedcamera;basedonthemappingrelationbetweenspatial3Dcoordinatesand2Dimagecoordi-nates,thebinocularcameraparametersarecalibratedandprecisereconstructionofspacecoordinatesiscarriedoutbycombiningcameraimagingmodelwithcalibrationtheoryofbinocularcamera;finally,thereconstructionaccuracyistestedinaccordancewithrelativedistanceerrorbetweenthespacere-constructioncoordinatesandactualmeasurementvalues.Thereconstructionresultsofproposedmeth-odarecomparedwi
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