攝像機標定參數(shù)的不確定性分析及三維測量.pdf

1、攝像機標定是從二維圖像恢復(fù)三維空間信息必不可少的關(guān)鍵步驟,是計算機視覺中非常重要的研究方向。攝像機標定參數(shù)的準確性、可靠性等因素與后續(xù)許多應(yīng)用直接相關(guān),如基于圖像的三維重建,基于圖像的測量等。因此,分析攝像機標定參數(shù)的性能在計算機視覺領(lǐng)域具有重要的理論意義和實用價值。另外,在視覺測量應(yīng)用中,針對具體使用的攝像機,事先分析和掌握所用攝像機的成像模型和可能達到的測量精度是非常必要的,如果模型選擇不合理,將直接影響到最終的測量精度。
　

2、　本文圍繞攝像機標定參數(shù)的不確定分析和模型選擇問題進行了相關(guān)研究,具體研究內(nèi)容和研究成果如下:
　　1.采用概率統(tǒng)計方法對攝像機標定參數(shù)的不確定性及其影響因素進行了研究。首先給出了攝像機標定問題的形式化描述,然后,根據(jù)誤差擴散理論導(dǎo)出了攝像機標定參數(shù)不確定性的解析表示形式。根據(jù)攝像機標定問題的特點,在推導(dǎo)出不確定性中雅克比矩陣的結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上,從理論上證明了模板控制點數(shù)量和模板圖像數(shù)量與標定參數(shù)不確定性的關(guān)系,這也是本文的主要創(chuàng)

3、新之處。最后以Brown模型為例,采用平面模板標定方法進行了實驗驗證。實驗結(jié)果表明,本文對標定參數(shù)的不確定性分析和推導(dǎo)是合理的、可靠的,而且,在一定程度上,增加模板控制點數(shù)量比增加模板圖像數(shù)量對減小參數(shù)的不確定性更有效。
　　2.針對視覺測量工程應(yīng)用背景,對裝有Nikon50定焦鏡頭的Nikon D300S攝像機進行了三維測量精度的實驗比較,并選擇出了合理的成像模型。實驗中,攝像機內(nèi)參數(shù)的標定仍采用基于平面模板的標定方法,而攝像機