基于本質矩陣的攝像機自標定研究.pdf

1、在攝影測量系統(tǒng)中，能否從二維的圖像信息中抽取出準確的三維度量信息（如兩點間的距離，兩條直線間的夾角等）取決于攝像機參數標定的精度。一般來說，攝像機標定方法可以分為兩個大類，傳統(tǒng)的基于高精度的度量信息已知的標定靶的方法，和致力于直接由完全未知的圖片標定攝像機的參數的自標定方法。傳統(tǒng)的標定方法由于有高精度的標定靶可以利用，因此設計出的算法往往原理比較簡單，因此容易實現且標定的效率非常高，但因為標定的精度與標定靶的加工精度直接相關，因此對標定

2、靶的精度要求非常高，標定靶的制作成本也就比較高，而且，當作業(yè)環(huán)境經常需要改變時，標定靶的攜帶也是一個大的問題，因此雖然傳統(tǒng)標定方法的精度很高，但應用很不方便，且成本也比較高。與傳統(tǒng)的標定方法不同，自標定致力于由完全未知的場景標定攝像機，所謂完全未知，即所拍攝場景中不存在任何的控制點，由于場景中沒有已知信息可以利用，因此，自標定方法不能像傳統(tǒng)標定方法那樣從解投影方程的角度設計算法，而需要根據多視圖間的射影幾何關系提取約束，并進而利用視圖間

3、的這些內在約束實現攝像機的標定。
　　本文提出了一種基于本質矩陣的高精度的自標定方法，不需要物面有任何控制點存在即可標定攝像機。與常用的自標定方法不同，我們的標定方法沒有涉及絕對對偶二次曲面，絕對二次曲線等晦澀的幾何概念，而是利用了兩視圖間的對極幾何。對極幾何中的本質矩陣有一個重要性質，即本質矩陣的三個奇異值中有一個為0，另外兩個相等。我們即是利用了這一性質來標定攝像機內參，內參得到后，再分解本質矩陣得到攝像機的外參數，最終通過捆