基于單、雙目圖像序列的自標(biāo)定方法研究.pdf

1、攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)是三維重建的關(guān)鍵技術(shù)之一，是計算機(jī)視覺中的不可缺少的一步，而攝像機(jī)標(biāo)定的任務(wù)就是確定空間點投影得到的圖像的2D坐標(biāo)與其空間3D坐標(biāo)間的映射關(guān)系，也就是說攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)就是求解攝像機(jī)參數(shù)的過程。標(biāo)定結(jié)果的精度和算法的魯棒性直接影響到后續(xù)工作的準(zhǔn)確性，因此，一個好的標(biāo)定方法是做好三維重建等計算機(jī)視覺問題的前提，攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)也具有很大的研究價值。
　　近年來，攝像機(jī)自標(biāo)定技術(shù)越來越成為標(biāo)定技術(shù)的研究方向，并受到很高的重視

2、，在這個領(lǐng)域?qū)W者們提出了幾種通過同一場景的幾幅視圖來標(biāo)定攝像機(jī)的新方法，然而，這些方法都是基于不變的場景和不變的攝像機(jī)參數(shù)。但是在實際應(yīng)用當(dāng)中，這種場景和攝像機(jī)參數(shù)的絕對不變是不存在的，因為在現(xiàn)實應(yīng)用中無論是所拍攝的場景還是攝像機(jī)都是在不斷運(yùn)動變化著的，所以，研究攝像機(jī)參數(shù)變化的自標(biāo)定方法具有實際意義和很大的應(yīng)用價值的。
　　本文首先介紹了標(biāo)定的相關(guān)基礎(chǔ)知識，然后論文了基于單目和雙目圖像序列的內(nèi)參數(shù)變化的相機(jī)自標(biāo)定技術(shù)。本文從以下

3、順序闡述：
　　第一，介紹了當(dāng)前國內(nèi)外的基本研究現(xiàn)狀和研究背景，并闡述了攝像機(jī)自標(biāo)定技術(shù)的研究意義，在此基礎(chǔ)上進(jìn)而又分析了自標(biāo)定技術(shù)的研究價值和應(yīng)用前景；
　　第二，闡述了攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)，重點是自標(biāo)定技術(shù)的相關(guān)理論，為后續(xù)研究工作打下了基礎(chǔ)；
　　第三，論述了利用絕對二次曲線和極線變換性質(zhì)來求解Kruppa方程的攝像機(jī)自標(biāo)定方法，提出一種基于序列圖像的內(nèi)參數(shù)變化的攝像機(jī)自標(biāo)定方法，采用基于Kruppa方程實現(xiàn)變內(nèi)參數(shù)線

4、性自標(biāo)定，由兩個上三角矩陣必定存在一個關(guān)系矩陣的的性質(zhì)，將變化的焦距轉(zhuǎn)換到關(guān)系矩陣中，從而利用絕對二次曲線的對極幾何關(guān)系求得內(nèi)參。實驗結(jié)果表明，該方法是一種精度較高、魯棒性較好的自標(biāo)定方法。
　　第四，在分層重構(gòu)的思想基礎(chǔ)上論述了基于雙目攝像機(jī)的自標(biāo)定方法，其思路是利用準(zhǔn)仿射重構(gòu)求取無窮遠(yuǎn)平面，從而求取無窮單應(yīng)矩陣，再利用絕對二次曲面的約束性質(zhì)求取內(nèi)參數(shù)；該攝像機(jī)自標(biāo)定方法研究不需要限制任何場景和攝像機(jī)運(yùn)動信息，經(jīng)實驗對各項誤差進(jìn)