基于空间共线点的单光心反射折射摄像机标定

一条空间直线的单光心反射折射图像是一个二次曲线段, 大多数利用直线进行单光心反射折射摄像机标定的方法都需要对直线的像进行二次曲线拟合, 曲线拟合的精度严重影响着标定的精度. 然而, 一条空间直线的像仅占整个二次曲线的一小段, 这使得曲线拟合的效果非常差. 本文利用空间三个共线点的反射折射投影给出了摄像机内参数的一个非线性约束. 当反射镜面为抛物面时, 在主点已知的情况下, 该约束变为线性约束. 如其他参数已知, 该约束变为关于有效焦距的多项式约束. 由此, 本文提出了三种不同条件下的标定算法, 算法中无需对直线的像进行二次曲线拟合, 无需场景的任何信息, 标定精度较高. 实验验证了算法的有效性.     

基于一维标定物的多摄像机标定

一维标定物是由三个或三个以上彼此距离已知的共线点构成的. 现有文献指出只有当一维标定物做平面运动或者绕固定点转动时，才能实现摄像机的标定. 本文的研究结果表明，当多个摄像机同时观察作任意刚体运动的一维标定物时，则该摄像机组能被线性地标定. 本文给出一种线性标定算法，并使用最大似然准则对线性算法结果进行精化. 模拟实验和真实图像实验都表明本文的算法是有效可行的.     

一种抛物反射折射圆像的拟合方法

基于圆的摄像机标定有着无可比拟的优势.目前,虽有文献证明了圆在反射折射摄像机下的像是一条四次曲线,但由于存在遮挡,仅仅部分封闭曲线在像平面上是可见的,且通过其可见部分无法拟合圆像的方程,进而无法标定摄像机参数.因此,当摄像机位率为1且斜率为0时,作者提出了一种抛物反射折射圆像的拟合方法,为研究基于圆的摄像机标定算法奠定了基础.首先,推导出了抛物反射折射圆像需要满足的条件;其次,在这些条件基础上提出了一种抛物反射折射圆像的拟合方法;最后,利用拟合得到的抛物反射折射圆像和通过抛物镜面的投影轮廓线估计得到的摄像机主点直接计算出摄像机焦距,以此评价文中拟合方法的性能.大量的模拟实验和真实实验均验证了文中拟合方法的有效性.     

基于自由运动一维标定物的多摄像机参数标定方法与实验

一维标定方法易于实现且标定效率高,为了克服现有一维标定方法的一些不足,本文提出一种用一维标定物标定多摄像机内外参数的方法,首先进行两两标定,在此过程中,假定主点坐标近似已知而仅考虑畸变、焦距、旋转和平移等参数,接着利用基本矩阵及一维标定物上特征点之间的几何约束,估计两摄像机的内外参数,两两标定完成后,采用Dijkstra最短路径法和捆绑调整对多摄像机系统进行全局标定(含主点坐标),仿真和真实实验表明本文的方法是切实有效的.     

反射折射几何元统一成像及标定性讨论

基于圆的摄像机标定有着无可比拟的优势,然而由于反射折射摄像机存在大畸变,在该摄像机下对这一问题的研究还很不透彻且存在很多困难.文中研究了圆在反射折射摄像机下的像,并在此基础上统一了几何元的成像理论,为基于圆的反射折射摄像机标定方法奠定了理论基础.首先证明了圆在反射折射摄像机下的像为四次曲线;之后根据圆的大小或所在位置的不同,发现此四次曲线可约化为点、直线及球在反射折射摄像机下的像,这与已有的结论是等价的,从而统一了几何元在反射折射摄像机下的成像理论;并在该统一成像理论下讨论了不同几何元在反射折射摄像机标定方面的应用.最后通过模拟实验验证了一种基于圆的抛物反射折射摄像机的标定结果.     

基于HEIV模型的摄像机一维标定

多摄像机系统广泛应用于文化创意产业,其高精度标定是迫切需要解决的一个关键问题. 新近出现的摄像机一维标定方法能够克服标定物自身遮挡,特别适合标定多摄像机系统. 然而,现有的摄像机一维标定研究主要集中在降低一维标定物的运动约束,而标定精度较低的问题未受到应有的关注. 本文提出一种基于变量含异质噪声 （Heteroscedastic error-in-variables,HEIV）模型的高精度摄像机一维标定方法. 首先,推导出摄像机一维标定的计算模型;其次,利用该计算模型详细分析了一维标定中的噪声,得出摄像机一维标定可以视为一个HEIV问题的结论;最后给出了基于HEIV模型的摄像机一维标定算法. 与现有的算法相比,该方法可以显著改善一维标定的精度,并且受初始值影响小,收敛速度快. 实验结果验证了该方法的正确性和可行性.     

一种中心反射折射直线像的拟合方法

直线在中心反射折射摄像机下的像是一条二次曲线.由于存在遮挡,准确地拟合直线像是非常困难的,从而影响了摄像机的标定精度.目前,这一问题仍然没有得到有效的解决.此外,根据中心反射折射摄像机成像模型发现,如果可见弧上图像点的对极点已知,可以大大提高直线像的拟合精度.为此,提出了一种新的拟合直线像的方法,该方法适用于包括抛物反射折射摄像机在内的所有中心反射折射摄像机.首先,推导出一种新的关于对极图像点与摄像机主点之间的关系;然后,通过这种关系建立目标函数,用来优化得到直线像的方程;最后,利用拟合的直线像估计摄像机的内参数,以此评价拟合算法的性能.大量模拟实验和真实实验均验证了拟合算法的有效性,即提出的拟合算法不仅鲁棒,且提高了直线像的拟合精度,进而提高了摄像机的标定精度.     

基于对极点的抛物反射折射直线像的拟合方法

在中心反射折射摄像机下,直线的像是一条二次曲线.由于存在遮挡,仅仅有一小段弧在像平面上是可见的,因此通过可见部分正确地拟合直线的像是非常困难的,且文献中现有的方法还没有很好地解决这一问题.除了抛物反射折射直线像需要满足的充要条件外,如果可见弧上图像点的对极点已知,可以大大提高直线像的拟合精度.基于这种想法,提出了一种新的拟合抛物反射折射直线像的方法.首先,推导出了一种新的关于对极点与摄像机主点之间的关系;其次,利用这种关系来拟合抛物反射折射直线的像;最后通过拟合的直线像来估计摄像机的内参数,模拟实验和真实实验均验证了该方法的有效性.     

红外摄像机组的一维标定物设计和标定

在标定过程中针对红外摄像机组缺乏颜色和纹理信息而无法完成标定点空间和图像坐标匹配,提出一维标定物设计准则。当一维标定物的标记点相互距离满足给定比例关系,通过标记点的像素距离作为判断条件,对标定的标记点空间和图像位置进行匹配。理论上证明了设计准则的可靠性。实验表明：满足设计准则的一维标定物操作简单、匹配方便,标定后红外摄像机组参数精度高。     

再论一维摄像机标定

基于一维标定杆的摄像机标定是一种重要的标定方法.在已有的文献中,几乎所有的一维标定方法均需要一维标定杆在运动前后处于同一平面内,从本质上说,运动前后的一维标定杆等价于一种二维标定物.从射影几何的观点看,由于空间平面与图像平面之间的单应矩阵包含了所有的摄像机的内外参数信息,因此从理论上说,已有的一维标定方法所得到的关于对摄像机内参数的约束应该从单应矩阵的角度同样可以得到.文中对上述问题进行了尝试,得到了与文献中等价的关于内参数的约束.     

基于LCD的相机标定新方法

近年来,三维目标建模一直是计算机视觉及摄影测量领域的研究热门,随着数码相机技术的发展,普通数码相机在摄影测量领域的应用也越来越普及,而相机(或摄像机)标定是问题的关键之冶疚奶岢隽艘恢只贚CD的相机标定新方法,详细论述了其标定过程和标定理论.并通过实验证明了该方法的可行性.     

一种改进的相机标定方法

摄像机标定与图像畸变修正是摄影测量、视觉检测、计算机视觉等领域的重点研究课题之一,在测绘、工业控制、导航、军事等领域得到了极大的应用。研究了摄像机模型,摄像机标定等内容。对DLT的标定方法进行了改进,在摄像机模型中全面考虑了镜头的畸变,利用图像中心附近点畸变量较小的性质,提出一种摄像机内外部参数和像差修正参数分离的标定方法。并举例说明了基于同一物体的两幅图画三维重构的具体实验步骤和方法,分析了影响精度的因素。     

基于单幅图片的相机完全标定

现有相机标定方法的标定过程比较繁琐,不利于标定相机的广泛使用。为此,从摄像机镜头畸变矫正着手,结合标定板信息及消失点约束,提出一种基于单张图片的相机标定方法。利用非线性迭代得到相机镜头的畸变系数,通过线性求解得出相机的内参,直接计算得到相机的外参,从而实现仅需拍摄单张标定板图片的相机完全标定。实验结果表明,该方法在标定板与视平面夹角小于45°的情况下均能成功标定,并且重投影误差小于0.3像素。     

用于交会测量的摄像机标定系统设计

介绍了一种简易的摄像机立体标定系统的设计方案,主要应用于多CCD交会测量技术中,可以完成单个摄像机的标定、多个摄像机之间的立体标定和标定精度评估等功能.建立了包含透镜径向畸变和切向畸变的摄像机成像模型,采用两步法求解摄像机参数,最后通过交会测量得到的多个棋盘格的边长与实际边长的误差量来衡量摄像机标定的精度.该系统不要求使用者具有专业的3D几何知识,速度快,成本低,而且可以达到很高的精度.     

A Note on the Difference between the Camera Resection and the PnP Problem

The camera resection and the PnP problem are both of great importance in computer vision field.However,these two fundamentally different problems are often mistaken one another in the literature.In this short note,the essential differences of these two problems are clarified,and such a clarification seems helpful for those who are working on the problems.     

关于摄像机校正和PnP问题区别的一点讨论

The camera resection and the PnP problem are both of great importance in computer vision field. However, these two fundamentally different problems are often mistaken one another in the literature. In this short note, the essential differences of these two problems are clarified, and such a clarification seems helpful for those who are working on the problems.     

基于主动视觉摄像机标定方法

基于主动视觉的摄像机标定是摄像机标定的重要分支之一，本文引入了必要的基础知识和概念，诸如摄像机模型和投影矩阵，基础矩阵，单应矩阵，极点，FOE（Focus Of Expansion）等，还对基于摄像机纯旋转的标定，于摄像机三正交平移运动的标定，基于多次摄像机平面正交运动的标定，基于无穷远平面单应矩阵的标定以及于射影重建的标定进行了评述并给出了结论。     

基于OpenCV改进的摄像机标定法

针对计算机视觉领域的摄像机标定问题,考虑到畸变对标定精度的影响,介绍了开放计算机视觉函数库OpenCV和摄像机模型,给出了基于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.     

基于直线约束的非量测数码相机标定

提出一种非量测数码相机标定的直接方法。该方法基于直线约束条件,即在正确进行畸变纠正后,物方空间的三维直线投影到像片平面上也应该是一条直线。为了将畸变直线纠正成理想直线,利用畸变模型对其进行畸变纠正,并采用Levenberg-Marquardt算法对非线性方程组进行求解,解出符合条件的最佳畸变参数。实验结果证明该方法具有较强的鲁棒性与实用性。