多相機(jī)系統(tǒng)快速標(biāo)定算法研究.pdf

1、多相機(jī)系統(tǒng)在視覺(jué)系統(tǒng)中以其高精度、大視場(chǎng)和能夠進(jìn)行全場(chǎng)測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各種測(cè)量過(guò)程中。標(biāo)定是多相機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用于重建測(cè)量的首要步驟，其算法的穩(wěn)健性和結(jié)果的精度高低直接影響重建結(jié)果的準(zhǔn)確性。多相機(jī)系統(tǒng)中各個(gè)相機(jī)的拍攝角度和拍攝范圍不同導(dǎo)致各個(gè)相機(jī)之間難以存在公共視場(chǎng)，在標(biāo)定過(guò)程中同時(shí)拍攝到靶標(biāo)并一次性完成標(biāo)定過(guò)程是非常困難的，這對(duì)相機(jī)的標(biāo)定研究提出了新的要求。文中對(duì)多相機(jī)系統(tǒng)的成像幾何關(guān)系和現(xiàn)有的一些標(biāo)定算法進(jìn)行了研究，針對(duì)在多相機(jī)標(biāo)定

2、中存在的局限性和不足提出改進(jìn)方法。本文的主要研究工作包括:
　　(1)基于張正友的平面模板標(biāo)定方法對(duì)立體標(biāo)定部分進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)一次性求解外參數(shù)的過(guò)程。該方法是利用張正友算法計(jì)算出每個(gè)相機(jī)的內(nèi)參數(shù)和相對(duì)于其所拍攝的靶標(biāo)的位姿關(guān)系，根據(jù)各個(gè)相機(jī)相對(duì)于靶標(biāo)的位置關(guān)系，利用點(diǎn)在各個(gè)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系，在MATLAB平臺(tái)上進(jìn)行算法的程序編寫(xiě)和實(shí)現(xiàn)，在外參數(shù)的計(jì)算過(guò)程中極大的簡(jiǎn)化了標(biāo)定步驟和次數(shù)。
　　(2)對(duì)基于圓球的Orthog

3、onal標(biāo)定算法的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，對(duì)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差比率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。首先對(duì)球的成像過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并建立球的投影和絕對(duì)二次曲線的投影(IAC)及絕對(duì)二次曲線對(duì)偶的投影(DIAC)的聯(lián)系，在正交約束關(guān)系下對(duì)線性求解出IAC的算法進(jìn)行了推導(dǎo)，從而求出相機(jī)的內(nèi)參數(shù);對(duì)該方法在實(shí)驗(yàn)應(yīng)用中的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，給出了對(duì)該方法造成影響的幾個(gè)因素。
　　(3)在Orthogonal標(biāo)定算法的基礎(chǔ)上改進(jìn)了DIAC的求解算法并進(jìn)行了非線