基于特征點(diǎn)匹配的攝像機(jī)非線性標(biāo)定算法研究.pdf

1、視覺是人類觀察世界和認(rèn)識世界的主要手段。隨著信號處理理論的成熟和計(jì)算機(jī)普及應(yīng)用，帶動了計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展進(jìn)而促進(jìn)了機(jī)器視覺的發(fā)展。攝像機(jī)標(biāo)定是計(jì)算機(jī)視覺研究的第一重要步驟，因此對攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)的研究具有重要的理論意義，同時(shí)可以提高計(jì)算機(jī)視覺在實(shí)際應(yīng)用中的精度和準(zhǔn)確度。
　　文中首先對攝像機(jī)標(biāo)定模型的基礎(chǔ)知識進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。在分析Harris/Plessey、SUSAN、M(l)C角點(diǎn)檢測算子原理的基礎(chǔ)之上，提出了基于Harris角

2、點(diǎn)檢測算子的改進(jìn)方法，通過此方法可以獲得亞像素級精度的坐標(biāo)值。
　　其次，在分析現(xiàn)有的攝像機(jī)標(biāo)定模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合OpenCV開源視覺庫中的相關(guān)標(biāo)定庫函數(shù)，提出一種改進(jìn)的攝像機(jī)標(biāo)定方法。此改進(jìn)的攝像機(jī)標(biāo)定方法通過三步來完成;首先，引入標(biāo)準(zhǔn)化單應(yīng)矩陣（原單應(yīng)矩陣右下角元素歸一化）在攝像機(jī)線性模型中，利用最小二乘法求解超靜定方程組，即可標(biāo)定出攝像機(jī)內(nèi)參矩陣和外參矩陣初值;其次，引入非線性模型，在非線性模型中主要考慮兩種畸變模型（切向和

3、徑向），然后利用圖像畸變最小的交點(diǎn)坐標(biāo)以及第一步求出的攝像機(jī)內(nèi)參矩陣和外參矩陣的初值，通過最小二乘法求解畸變參數(shù)的初值;最后，對所有的參數(shù)進(jìn)行非線性最優(yōu)化，優(yōu)化出最終所需要的攝像機(jī)的所有內(nèi)外參數(shù)。
　　最后利用VC++編寫攝像機(jī)標(biāo)定程序來調(diào)用OpenCV開源視覺庫的庫函數(shù)，通過此程序可以快速、有效地進(jìn)行標(biāo)定圖像的獲取，圖像角點(diǎn)的準(zhǔn)確提取和相關(guān)攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)的求解。
　　本文主要是對標(biāo)定基本理論知識和攝像機(jī)標(biāo)定相關(guān)方法研究和討