基于雙目圖像序列運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自標(biāo)定方法研究.pdf

1、攝像機(jī)標(biāo)定是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中從二維圖像獲取三維空間信息中的關(guān)鍵技術(shù)之一，被廣泛應(yīng)用與三維重建、導(dǎo)航、視覺監(jiān)控等領(lǐng)域，因此其相關(guān)理論研究目前已成為計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。攝像機(jī)自標(biāo)定方法是通過圖像本身的特征求解攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)，相比傳統(tǒng)的主動(dòng)標(biāo)定，具有在線性，可應(yīng)用于在線三維重建，因此具有更廣泛的應(yīng)用前景。
　　目前已廣泛開展了自標(biāo)定的方法研究，但是基本上都是基于單目視覺的攝像機(jī)自標(biāo)定，而在實(shí)際應(yīng)用中，基于雙目視覺的自標(biāo)定精度要優(yōu)

2、于單目視覺，因此研究基于雙目視覺的自標(biāo)定具有實(shí)際意義。本文在研究了自標(biāo)定的相關(guān)理論基礎(chǔ)之后，對(duì)雙目視覺自標(biāo)定的方法進(jìn)行了一定的探索，主要的工作內(nèi)容如下：
　　（1）、介紹了自標(biāo)定的研究背景與意義，分析了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，闡述了自標(biāo)定的理論研究價(jià)值和應(yīng)用前景，并著重介紹了攝像機(jī)模型以及多視圖幾何等自標(biāo)定的相關(guān)理論基礎(chǔ)。
　?。?）、針對(duì)目前自標(biāo)定研究領(lǐng)域都沒有考慮相機(jī)非線性參數(shù)，從而導(dǎo)致標(biāo)定精度不高，提出了一種基于雙目視覺的相

3、機(jī)自標(biāo)定方法。該方法先對(duì)匹配點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行歸一化后計(jì)算基礎(chǔ)矩陣，再由基礎(chǔ)矩陣分解后求解Kruppa方程，獲取相機(jī)內(nèi)參數(shù)，然后利用同名點(diǎn)光線對(duì)相交于一點(diǎn)進(jìn)行相對(duì)定向求得雙相機(jī)相對(duì)位置與姿態(tài)即相機(jī)外參數(shù)，再引入相機(jī)非線性畸變進(jìn)行區(qū)域平差提高標(biāo)定的精度，最后利用二個(gè)相機(jī)的距離為已知量來確定物方模型大小及利用物方三個(gè)以上公共點(diǎn)絕對(duì)定向可恢復(fù)場(chǎng)景真實(shí)三維坐標(biāo)，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法切實(shí)可行。
　?。?）、提出了一種基于雙目視覺的變內(nèi)參數(shù)的自標(biāo)定方法

4、；該方法首先利用雙目視覺系統(tǒng)獲取某一焦距時(shí)的一對(duì)圖像，然后通過圖像匹配點(diǎn)求解基礎(chǔ)矩陣，利用Kruppa方程建立關(guān)于焦距平方的雙線性方程組求解左右相機(jī)焦距；再以左右相機(jī)的距離為基線長對(duì)雙目視覺進(jìn)行相對(duì)定向求出兩對(duì)圖像的外參數(shù)；最后，利用上二步獲取的初值和左右相機(jī)的相對(duì)固定位置和姿態(tài)這一約束進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差，在平差中引入相機(jī)的非線性畸變參數(shù)，從而獲得各相機(jī)的高精度內(nèi)參數(shù)可變的相機(jī)參數(shù)及左、右相機(jī)的相對(duì)位置和姿態(tài)。通過試驗(yàn)分析表明該方法的反投影