双目视觉中摄像机标定技术的研究

在研究现有摄像机标定方法的基础上,提出了一种改进的平面标定法。该方法首先采用线性摄像机模型求得内外参数的初始值,然后引入径向和切向畸变,再利用非线性优化求得畸变系数。编程计算结果验证了该方法的准确性和稳定性。     

一种改进的摄像机线性标定优化方法

现有的摄像机标定方法没有将高精度和简便性很好的衔接在一起。提出一种新的标定优化方法。首先选择主点位置在图像中心,纵横比为1作为初始条件;接着利用改进的摄像机线性标定方法,得到在同一摄像机坐标系下不同图像上所有标定点的摄像机坐标;最后利用摄像机坐标系下的这些三维点来优化内、外参数。实验结果表明：本文提出的标定方法得到的焦距误差在0.1mm以内,主点位置的最大误差在2pixel左右,测试点的最大误差控制在0.5pixel以内。本文提出的标定方法是一种简单、高精度的标定方法。     

路况PTZ摄像机自动标定方法

为解决路况pan/tilt/zoom(PTZ)摄像机内外参数实时多变,绝对距离难以求解的问题,提出了一种基于路况图像的自动化标定方法： 建立全新的路况PTZ摄像机成像模型; 根据图像中提取的路面点的相对距离关系,推导模型中各未知参数的求解方法,实现摄像机参数的“白盒”标定,并给出了自动化标定的实现方案; 摘录实际路况试验结果,计算标定误差. 该算法只需要路面场景图像即可实现自动标定,无须人为干涉和配置,其计算简单,灵活性好,非常符合智能交通监控系统的需求.     

路况PTZ摄像机自动标定方法

为解决路况pan/tilt/zoom(PTZ)摄像机内外参数实时多变,绝对距离难以求解的问题,提出了一种基于路况图像的自动化标定方法： 建立全新的路况PTZ摄像机成像模型; 根据图像中提取的路面点的相对距离关系,推导模型中各未知参数的求解方法,实现摄像机参数的“白盒”标定,并给出了自动化标定的实现方案; 摘录实际路况试验结果,计算标定误差. 该算法只需要路面场景图像即可实现自动标定,无须人为干涉和配置,其计算简单,灵活性好,非常符合智能交通监控系统的需求.     

工业视觉系统中摄像机定标策略问题

摄像机定标是大多数计算机视觉任务的重要前提。实际应用中应该针对任务选择定标方法，本文对常用的定标方法进行了简要总结，并阐述了在工业视觉系统中采取适合的定标策略的问题。     

基于OpenCV的摄像机标定方法的实现

介绍了开放计算机视觉函数库OpenCV和摄像机模型,考虑到切向畸变和径向畸变,在VC++环境下,指出了基于OpenCV的摄像机标定算法.该算法充分运用了OpenCV的函数库功能,具有很高的标定精度和计算效率,可以满足立体视觉系统的需要.     

一种摄像机标定系统的实现

摄像机标定系统中的参数直接影响摄像机三维重建效果的逼真度。本文以张正友两步标定法为基础,设计制作标定模板,并采用针孔摄像机模型对摄像机标定参数的求解过程进行了优化;结合OpenCV库,在Matlab开发环境下实现了摄像机标定系统。实验结果表明,该方法提高了摄像机的标定精度。     

全景摄像机标定

针对一般全景摄像机标定方法需要特殊的装置、设备和仅适用于满足单视点约束情况下的问题,依据从单视点指向三维点的向量投影到图像平面的过程可以用泰勒级数描述的理论,建立了双曲面全景摄像机标定方法的一般传感器参数模型.标定方法能够补偿镜子焦点与摄像机光心间的配置误差,能够应用于单视点约束没有精确满足的情况下.同时算法只需摄像机从不同位置获取棋盘格平面模板图像可以进行标定.摄像机和平面模板可以自由移动,而不需知道运动的先验知识,所以算法灵活方便,而模型的参数通过非线性优化得到,所以精度较高.     

摄像机成像过程仿真技术研究

探讨并比较了理想摄像机成像的过程与OpenGL透视投影的机理,从理论角度证明了通过设定OpenGL参数可使其渲染图像与真实摄像机拍摄结果一致。编程实现摄像机成像仿真平台,预先设定摄像机的内外参数,由OpenGL渲染生成不同位置的Checkerboard图像,利用第三方标定程序包进行标定。标定结果与预先设定的摄像机参数一致,证明了理论推导的正确性。通过本系统可以深入了解摄像机理想状态下成像的基本过程,且该模拟方法可摈除无关因素的干扰。为视觉系统标定、立体匹配、畸变校正、动态识别等大部分视觉算法的仿真奠定了基础。     

CCD摄像机镜头薄棱镜畸变的研究

本文以CCD摄像机小孔成像模型为基础建立了薄棱镜畸变的非线性几何畸变模型,通过对影响畸变参数测量精度的各种因素的分析,使用最小二乘法解线性方程组得到摄像机系统畸变模型的畸变系数。通过与径向畸变相对比得出薄棱镜畸变对摄像机标定的影响相对较小,在此基础上提出了提高标定精度的有效方案。     

一种新的基于灭点的相机标定方法

对基于单像的灭点相机定标的理论进行了详细的阐述,并在此基础上提出了一种新的基于多方位、多像的灭点标定方法.这种方法克服了原有理论的缺陷,可对相机的内外方位元素以及畸变差联合求解,使标定结果更加精确、稳定.     

一种新的基于灭点的相机标定方法

对基于单像的灭点相机定标的理论进行了详细的阐述，并在此基础上提出了一种新的基于多方位、多像的灭点标定方法。这种方法克服了原有理论的缺陷，可对相机的内外方位元素以及畸变差联合求解，使标定结果更加精确、稳定。     

摄像机标定的研究

对摄像机标定的发展现状进行了综述,根据是否需要标定物体将标定方法分为三类：传统标定方法、自标定方法和基于主动视觉的标定方法,并分别给出了三种方法中主流方法的模型,对其优缺点做出评价并指出发展方向。     

Rank-1 constraint for camera calibration based on spheres

With the rank-1 constraint, a method for camera intrinsic parameters calculation based on spheres is proposed. The geometric interpretation of the rank-1 constraint is explored from the relation of the image of the absolute conic and the sphere image. Three algebraic equations are derived from the rank-1 constraint. The relation of the sphere images and the camera intrinsic parameters is clearly interpreted in vision geometry. Finally, a nonlinear optimized method is used with the three constraint equations for improving the accuracy. Experimental results show that our method is robust. Compared with the traditional method, it can improve the accuracy of the results of the intrinsic parameters.     

车载摄像机的立体标定方法

提出了一种简便实用的基于立体标定板的车载摄像机标定方法。基于自制立体标定板对车载摄像机进行标定,方法比较便捷,精度较高,且方便车载摄像机进行后续检测等工作。实验结果及误差分析验证了该方法的可行性。     

基于单目运动摄像机的三维物体运动参数估计

针对单目视觉监测系统摄像机和目标物体同时运动时,如何有效测量物体三维运动参数的难题,提出一种基于单目序列图像对插入虚拟视点的算法确定运动物体位姿及运动参数的方法。动摄像机连续采集运动物体的图像序列,根据摄影几何原理对摄像机和运动物体进行分析,结合本质矩阵的特性,估算空间物体运动参数。实验结果表明,该方法能够在为摄像机与目标物体同时运动的情况下,有效地估测出物体三维运动参数,且该方法简单有效,具有较高的精确度和准确性。     

变光照环境中的数字摄像机参数自适应调整算法

为了提高机器视觉系统对光照变化的鲁棒性,提出了数字摄像机参数自适应调整的算法。根据外界环境的光照条件,在线地估计摄像机参数并调整数字摄像机的模数转换级数、增益、黑电平、曝光时间,以保证抓取图像的像素灰度均值在预先设定的范围内。实验表明,在光照变化范围较大的情况下,此参数自适应调整方法都可抓取到质量稳定的标准图像,在很大程度上减弱了光照变化对机器视觉系统的影响,提高后续位置提取的精度,并保证机器视觉系统在变光照环境中自动地运行。     

一种数码相机定位模型的求解算法

为了解决数码相机定位问题,利用双目定位法,在确定物平面坐标系与像平面坐标系的坐标变换矩阵的基础上,提出了一种同侧共切线算法,结合算例证明了这种算法可以有效地求解此坐标变换矩阵。