攝像機(jī)標(biāo)定的六點(diǎn)法研究.pdf

1、在圖像測(cè)量以及機(jī)器視覺(jué)中，為確定空間物體表面某點(diǎn)的三維幾何位置與其在圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的相互關(guān)系，必須建立成像的幾何模型并求解模型參數(shù)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為攝像機(jī)標(biāo)定。標(biāo)定方法分為傳統(tǒng)攝像機(jī)標(biāo)定方法和攝像機(jī)自標(biāo)定方法。傳統(tǒng)攝像機(jī)標(biāo)定方法精確度較高，但算法比較復(fù)雜；攝像機(jī)自標(biāo)定方法不需要標(biāo)定物僅通過(guò)運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)所拍攝的標(biāo)定圖片中匹配點(diǎn)的關(guān)系來(lái)進(jìn)行標(biāo)定，該方法比較靈活但算法復(fù)雜，魯棒性較差并且精度不高。 本文提出的六點(diǎn)標(biāo)定法和成組六點(diǎn)標(biāo)定法以傳

2、統(tǒng)攝像機(jī)標(biāo)定方法為基礎(chǔ)，在求解過(guò)程中引入幾何模型約束，提高標(biāo)記點(diǎn)的提取精度，簡(jiǎn)化約束方程的求解，計(jì)算誤差少，標(biāo)定過(guò)程是線性的。六點(diǎn)標(biāo)定法考慮加工過(guò)程和幾何特性兩方面，把標(biāo)定物確定為立方體。然后以針孔模型的理論為基礎(chǔ)，參考直接線性法求解攝像機(jī)的參數(shù)，整個(gè)求解過(guò)程不用求解非線性方程。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)單六點(diǎn)法標(biāo)定結(jié)果不穩(wěn)定并且其對(duì)圖像整體信息反映不足，由此引入成組六點(diǎn)法，即對(duì)空間中具有特殊幾何位置的多個(gè)立方體同時(shí)標(biāo)定并綜合處理標(biāo)定結(jié)果，提高了六點(diǎn)法的

3、穩(wěn)定性。另外針對(duì)實(shí)際應(yīng)用要求，把六點(diǎn)法簡(jiǎn)化為二維標(biāo)定中的四點(diǎn)法和一維標(biāo)定中的兩點(diǎn)法，提高了算法的應(yīng)用性。最后，通過(guò)對(duì)六點(diǎn)法、成組六點(diǎn)法、二維標(biāo)定和一維標(biāo)定分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)驗(yàn)證算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的效果。 本文研究的主要內(nèi)容如下： 1.提出六點(diǎn)法標(biāo)定模型，對(duì)六點(diǎn)法模型進(jìn)行算法推導(dǎo)。 2.針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題提出成組六點(diǎn)法，提高了標(biāo)定結(jié)果的穩(wěn)定性。 3.根據(jù)實(shí)際的需求，把六點(diǎn)法應(yīng)用于二維標(biāo)定和一維標(biāo)定。