基於影象的模擬相機標定方法的研究

2022-08-01 23:12:02 字數 1841 閱讀 7530

長春理工大學碩士學位**

姓名:張丹申請學位級別:碩士專業:通訊與資訊系統指導教師:段錦20080401

§最3.3疊線綴合鬃分演算法

繪定一傑系列◇;,y;),籍最奪二黍法撅合褥裂黼數,轉>,搖巍子使箕秘方誤麓(膩钁)最小,這可以通過式(4.5)繪如。

膩姬-嘉羹陝一,純)r(4.5)擬合過程用來確定係數的最佳取值。也就是說,希望確定這些係數的值,以使該馥線餮l給定傑豹誤嫠在瑪方誤差靜意義下最,j、。{;王翔下豹二次糖物魏線,o)綴合為鍘。

,0)一co+c≯+c2羔2疆。6>設給定點的個數為ⅲ,朱知係數個數為n,並且m≈n,則可以得到矩陣形式的方程縫必阢-¥。

其中:y-羅ly2…

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kj慰式(4,?)進行漿鰓就霹娃褥裂二次攆攜整線,£磅孛懿係數。

§4.蓮本文使燕鮑亞畫素纓分舞法

選取以中字中,§為孛心矩形區域(翅固唾。2)。鈐瓣該區域,我織麓先愛投影法分剃在羹直方向和水平方向進行投影。

首先介紹一下投影法:

露4,2十字絲

§5.3相機標定試驗

甓必在殘豫蓬程串,無論耱悽多褒,都存程薄一定豹髭攀旗交。無論怒採強那一種鏡頭畸變模型,影象的畸變都符侖這樣乙個規律:畫素座標越接近光學中心非線性畸變量越小.光學中心處的非線性畸變量為零,因此我們將分聯對影象進彳亍相機標定。

如圖5。3贗示為相掇撂定模板,爨壕中心懿豳點為光學中心,×標記魏點必要進黴試驗靜稃本點,離光學中心越遠畸變越大,我們要甜不同位置的點求得不同的畸變係數。

強5。3穩祝檬定箍教

首先,標定影象的主點座標(ⅳ。,%),然麓根據測試系統的標定要求,引入新的畸變模擻,線性求解糨機的內部引數,,如,庶,,血,矽。這裡我們只對光學中心承平靜撩蠹兩個方翻避{亍試驗,箕余方兩方法臀溺,其其俸步驟鱺下:

一、影象採集

如圈5.4,較暗的十字絲是主點座標即光學中心,而較亮的是測量十字皴即經緯儀專字絲。試驗蔻,誘羧經緯紋,鑊經豸墳÷字絲島斃學孛心熬會。囊轉經縭儀羨鍰,使經緯儀十字絲在ccd的市場範圍內移動,每移渤一次錄取~幅影象。

圖5.4ccd採集的十字絲影象

二、影象處理

l。+字熊孛心定霞及駐畫素定位

這擻所說的十字緞中心定位燕對測量十字絲酃經緯儀十字絲的定位,箕定位演算法

骰靜,在貌只翔磁了萁串豹兩箍豳像,幫經緯僅十字絲遊先學中心承平方向移動糯港光學中心瓣直方向移動,如圖5.4、圖5.6。給定的相機參考焦距為139.95舢,參考水警像元足寸雋0.gli6跚,參考垂纛像元尺寸為0.oll2嘲,誤差耩發<15」,裙始弱審心位置為相成的經緯儀角度為用上述的相機標定方法,我們可以獲得相機的焦距是138.95嗍,水平像元尺寸為o。oll4504唧,垂巍像元尺寸為o.114396懶,水乎方向的畸變係數是纛直方向的畸變係數是水平誤差小於4』,睡直誤麓小於8…,表5—1和表5—2菇椽定縫萊,圈5。

7裂強5。8先測試數握辯魄夔線:

圖5—6經緯儀十字絲垂擻方向移動

表5一l經緯鉸十字絲承**淘穆秘豹測黴資料

匿5。7經緯儀十字絲承平方向移動的精度誤差

黴5.8經緯儀十字絲垂贏方向移動的精度誤差

襲爭l秘表爭2巾魏甜為試驗孛扶經終紋讀褥豹資料,甜』必攝據繪定豹參考焦距,和繪定的參考像元尺寸出、毋由式《5.8}求得的參考十字絲測量角度,甜』為用上述相

機標定方法求得的標定十字熊測量角度。由闋5.7、網5.8可知,本文提出的ccd相機內部引數標定方法極大的提贏了標寇精度,怒一秘麓單、鴦效的標定方法。

§5.4結論

本文研究了一種簡單而有效的內引數標定演算法,無需相機作任何運動,通過使用全數字經緯便,就煞較準確豹標定穗梳靜凡個肉參,避免。y相梳運勸過程巾資料不精確引起的誤黢。通過對實際的影象進行標定分析,證明其效能穩定、速度快。40

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