基于校正模板的攝像機標定及其三維重建研究.pdf

1、攝像機標定是進行立體視覺研究的重要組成部分，是計算機視覺獲取三維空間信息的前提和基礎(chǔ)，在計算機視覺、攝影測量、三維重建等圖像應(yīng)用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。標定結(jié)果的好壞直接影響著三維測量的精度和三維重建的效果，同時標定的實時性可以更好的滿足導(dǎo)航等工業(yè)機器視覺的需要。因此，研究攝像機標定方法具有重要的理論研究意義和重要的實際應(yīng)用價值。
　　 本文針對現(xiàn)存的攝像機標定及三維重建方法存在的精度不高、復(fù)雜度比較高等問題，進行了深入研究和大量實

2、驗，并取得如下成果：
　　 1、針對傳統(tǒng)標定方法需要高精度標定物，而非可量測或自標定方法精度較低、魯棒性差等問題，在分析各種鏡頭畸變類型關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了一種基于校正模板的攝像機標定方法。該方法首先對標定模板進行校正，然后利用改進的張正友標定法來實現(xiàn)攝像機的標定。實驗表明本方法可實現(xiàn)高精度的攝像機標定，且魯棒性比較強，與同類方法相比，在標定精度基本相當(dāng)?shù)那闆r下，算法復(fù)雜度大大降低。
　　 2、考慮到當(dāng)前利用多攝像機進行

3、三維重建對實驗環(huán)境要求高、成本高，而基于單攝像機進行重建未考慮用于求三維點坐標的二直線可能成異面關(guān)系的情況，會造成比較大的誤差。本文提出了一種全新的基于單攝像機的三維重建方法，即首先利用平面圖像的幾何性質(zhì)完成對畸變圖像的校正，然后實現(xiàn)圖像對應(yīng)點的匹配，接下來利用拍攝圖像所處位置關(guān)系完成對攝像機外參數(shù)的求解，最后對用于求取三維點坐標的二直線的位置關(guān)系進行了討論，尤其是當(dāng)它們成異面關(guān)系時，通過公垂線的中點來逼近空間點。實驗表明本文方法相較以