网络摄像头的标定

摄像机定标是获取摄像机几何和光学参数的过程,也是获得摄像机在外部参考坐标系中的三维位置和面向.本文利用针孔模型对网络摄像头进行定标,该方法是基于标定物上已知参考点的三维坐标和参考点在图像上投影像素坐标之间对应关系,它分为两步,先利用线性模型对摄像机投影矩阵进行估计,然后基于投影矩阵分解出摄像机内外部参数.利用真实标定物图像进行实验和计算,得到较好的结果.     

基于圆心真实图像坐标计算的高精度相机标定方法

在基于圆点阵二维平面靶标的相机标定方法中,直接在拍摄的标靶图像中提取的椭圆中心并非真实的圆心投影像点,该圆心成像投影偏差必然会降低相机参数标定精度。基于此,提出将标靶图像逆向投影至空间虚拟矩阵以获得真实圆心像点的迭代标定算法。首先,使用椭圆中心提取方法进行平面相机标定;其次,由标定参数和拍摄图像进行逆向投影获得虚拟物理标靶图像,在近似圆虚拟图像上完成圆心坐标提取;再次,将虚拟圆心坐标转化为物理坐标值并投影到图像上,将其作为圆心真实像点坐标值来进行相机标定;最后,经多次迭代投影和标定完成高精度相机标定。模拟和实验结果表明,所提方法将相机标定精度提高约一倍,可为三维重建和视觉测量提供高精度的相机参数。     

基于六视角自标定算法的三维图像重建

针对其他标定方法在三维图像重建中的缺点,提出自标定算法。首先建立摄像机标定模型,通过透视投影在成像平面上生成对应像点的齐次坐标;接着自标定数学模型利用单应性矩阵,使一张图像与另一张图像上存在对应点;最后在三维重建中为了判断像素点是否落在摄像机定位模块坐标内,采用投影面约束方程。实验仿真从6个角度前、后、左、右、上、下获取空间曲面信息,具有较高的重建精度。     

三维重构的参数估计

三维重建主要包括特征点配准和摄像机标定。本文采用灰度相关法和RANSAC法剔除误配准点求得基本矩阵,以及利用摄像机自标定得到的内参数矩阵求出本质矩阵,最后采用SFM重建算法求得空间点坐标。实验结果表明,配准算法对于轮廓较为明显,景深较大的物体效果更好,并可以计算出物体的三维空间点坐标。     

一种基于三正交约束的摄像机标定方法

提出一种基于三正交约束的摄像机标定方法.设定摄像机坐标系为世界坐标系,标定摄像机内参数中的5个未知量和1个投影缩放因子,设计一种由7个空间点组成的标定模板,在不需要已知标定模板线段长度的情况下,仅需要2幅以上不同姿态标定模板的图像即可根据三正交关系建立约束方程组,通过矩阵特征值分解,求得摄像机内参数的解析解.对同一个摄像机进行对比实验,本文标定结果与平面经典法标定结果的相对误差仅为1.3%左右,且仿真数据实验和真实图像实验的结果表明,该算法具有较高的标定精度和鲁棒性.     

基于单目序列图像的车辆三维信息的获取

本文介绍了一种基于单目序列图像的车辆三维信息的获取方法.在获取交通视频的基础上,根据摄像机的线性成像模型,对摄像机参数进行标定,建立空间中点与图像上点的映射关系.利用空间中点到图像上点的投影关系,以及车身上点在路面上的垂直投影,计算车身上特征点的三维坐标,进而恢复车辆的空间位置和三维信息.以实际交通录像为仿真对象,证明了该算法的有效性.     

一种投影仪-摄像机系统的简易高精度标定方法

提出了一种投影仪-摄像机系统的简易高精度标定方法.系统标定的难点在于如何精确地建立投影仪和标定板平面之间的坐标对应关系.为了消除标定板图案对投影图案的干扰,提出了一种自适应的两步图案生成以及投影方法来建立坐标对应关系,提高了坐标对应关系的精度.该方法操作方便、简单,仅仅需要一个摄像机标定中常用的棋盘格标定板即可实现高精度标定,并不需要任何其他高精度设备.实验结果显示标定的最大重投影误差为0.554 2像素,均方根重投影误差为0.181 0像素.     

基于OpenCV的长波红外摄像机标定研究

设计一种适用于长波红外摄像机的标定装置,并用此标定装置对长波红外摄像机进行标定。通过拍摄多张红外标定板图像,并提取图像上圆孔特征点的像素坐标,利用每个像素点的与空间实际三维坐标点的一一对应关系,结合Open CV摄像机标定函数库,求解出长波红外摄像机的内外部参数,并利用求得的畸变系数,对畸变图像进行矫正。本研究中的标定装置能有效解决长波红外摄像机标定的问题,同时验证了Open CV函数库在摄像机标定程序开发中的具有标定结果精确、运算效率高、跨平台移植性好等优点。     

一种基于平面标靶的线结构光视觉传感器标定方法

提出了一种适合于现场的线结构光视觉传感器标定 方法。建立了标定的数学模型,设计了一种平面点阵标靶,提出了坐标映射方法。根据结构 光条纹特征点的图像坐标和对应在标靶坐标系下的坐标,以及 相机内参,计算出标靶坐标系到摄像机坐标系的转移矩阵,再由转移矩阵得到特征点在摄像 机坐标系下的 坐标;在视场范围内,平面标靶按不同位姿摆放多次,获取投射在标靶上的所有特征点,对 这些特征点进 行平面拟合,得到结构光平面在摄像机坐标系下的方程。对标定的精度进行了验证,实验表 明,本文方法标定 过程简单,精度较高,适合于结构光传感器的现场标定。     

基于投影矩阵的摄像机标定新方法

提出一种基于投影矩阵的摄像机标定新方法。该算法根据旋转矩阵的单位正交性结合Cholesky分解,由投影矩阵直接估算内参数矩阵;然后由旋转矩阵行列式约束排除误解,获得摄像机位置和方位矩阵,并以最小化反投影残差为代价函数对估计参数实现优化。该标定方法在针孔相机模型下进行,整个过程无需求解非线性方程,简单可靠。模拟数据和真实图像实验均证明了此算法的可行性与鲁棒性。通过误差分析得出结论,随着已知空间点数量的增加和拍摄距离的减小,标定精度能进一步得到提高。     

基于秩1约束的三维重建方法

假设相机为正投影模型,提出了一种基于秩1约束的三维重建方法,该方法并不是直接求解空间结构点和投影矩阵,而是求解空间结构点的深度及投影矩阵。本文利用空间结构点可以由第1幅图像点及深度构成的特性,构造了一个秩为1的矩阵,利用该矩阵求取空间结构点的深度,最后完成三维重建。模拟实验和真实实验数据结果表明,该重建方法具有较高的重建精度。      

基于秩1的射影重建方法

 提出了一种能够将所有图像平等看待基于秩1的射影重建方法,该方法并不是直接求解射影空间结构点和投影矩阵,而是求解射影空间结构点的深度因子及投影矩阵.本文利用射影空间结构点可以由图像点及深度因子构成的特性,构造了一个秩为1的矩阵,用线性迭代的方法求取空间结构点的深度因子,最后完成射影重建.模拟实验和真实实验数据结果表明,该射影重建方法具有收敛性好、重投影误差小及运行速度快等优点.     

基于非刚体的线性迭代相机自标定方法

为了实现相机标定,本文提出了一种基于非刚体的线性迭代相机自标定方法,该方法假定非刚体由若干个非刚性基线性组成,利用所有图像点组成的图像矩阵为一个低秩矩阵的特性,实现射影重建;利用相机的约束关系线性迭代地实现相机标定.该方法克服了现有自标定方法要求物体做刚体运动的缺点,模拟实验和真实实验数据结果表明,能够有效地实现相机标定.     

一种双正交消隐点的双目相机标定方法

为了保证双目相机标定精度的同时,提高算法速度。利用田字形模板中的两对正交消隐点,拍摄两幅图像,实现快速标定。首先,提出了消隐点寻优的方法来提取每幅图像中误差最小的两对正交消隐点,线性计算相机主点和归一化焦距,作为内参数的初值。再根据同一幅图像消隐点共线和所有直线畸变后也为直线的原则,构建约束函数,利用优化的差分进化算法进行全局寻优,完成相机畸变校正。最后,根据优化后消隐点坐标求得左右相机的旋转矩阵,并结合左右相机的角点世界坐标,利用刚性变换求得平移向量。双目标定的平均重构误差为0.598pixel,跟传统方法标定误差相当。该标定算法重构误差与传统算法在一个级别,能满足标定中稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求。     

基于射影变换的结构光测量系统中投影仪标定方法

在结构光三维轮廓测量系统中,对参数的标定是测量的首要关键技术,但投影仪参数的标定目前还存在着标定精度低等问题。提出了一种简便、高精度的投影仪标定方法,该方法通过投影圆点图案到一块本身带有圆形标志点的平板上实现。根据射影变换原理建立投影仪图像和摄像机图像的基本对应关系,然后对基本对应关系的误差使用二元四次函数拟合并进行补偿的方法建立两者的准确对应关系,进而获得平板上圆形标志点在投影仪上的准确图像坐标,完成投影仪标定。仿真和实验结果表明,提出的投影仪标定方法有较高的精度,其中实验验证投影仪标定误差最大值小于0.1pixel,有效值小于0.03pixel,系统测量精度可达0.06mm。     

立体视差测距中摄像机参数的一种测定方法

本文提出了一种摄像机参数的测定方法。该方法利用已知实际相对位置的几个物点的左右两幅图像，根据投影几何学的理确定摄像机参数的初值，通过最小二乘方估计和逐步逼近的方法算出满足要求的摄像机参数。     

基于格雷码和线移编码的结构光系统标定

结构光系统标定是影响三维物体表面形状测量的关键因素,其中投影仪标定是难点问题。把投影仪当做逆向光路摄像机,采用格雷码和线移的编码方法捕获黑白棋盘标定板,得到其在"投影仪成像平面"上的像素坐标,继而采用传统的摄像机标定方法对投影仪进行标定。采用常规的双目视觉标定技术,最终完成结构光系统的标定。实验结果表明,本文方法实现简单易行,有较高的鲁棒性和标定精度。     

一种基于线性迭代自定标方法

提出了一种新的利用线性迭代算法来实现摄像机的自定标方法,该方法不需要景物中的任何先验知识,只需要通过线性迭代就可以实现摄像机的自定标.本文所提出的方法分为两步:第一步假设s=0、主点坐标位于坐标原点,求到绝对二次曲面在射影空间中的像,得到摄像机的内参数;第二步,利用第一步得到的摄像机的内参数,通过图像的坐标变换,使图像符合第一步假设的摄像机所获取的图像,再返回到第一步.模拟实验和真实实验数据结果表明,该定标方法运算量小、鲁棒性好、收敛性好等优点.