多相機系統(tǒng)快速標定算法研究.pdf

1、多相機系統(tǒng)在視覺系統(tǒng)中以其高精度、大視場和能夠進行全場測量的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于各種測量過程中。標定是多相機系統(tǒng)應(yīng)用于重建測量的首要步驟，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)果的準確性。多相機系統(tǒng)中各個相機的拍攝角度和拍攝范圍不同導(dǎo)致各個相機之間難以存在公共視場，在標定過程中同時拍攝到靶標并一次性完成標定過程是非常困難的，這對相機的標定研究提出了新的要求。文中對多相機系統(tǒng)的成像幾何關(guān)系和現(xiàn)有的一些標定算法進行了研究，針對在多相機標定

2、中存在的局限性和不足提出改進方法。本文的主要研究工作包括:
　　(1)基于張正友的平面模板標定方法對立體標定部分進行改進，實現(xiàn)一次性求解外參數(shù)的過程。該方法是利用張正友算法計算出每個相機的內(nèi)參數(shù)和相對于其所拍攝的靶標的位姿關(guān)系，根據(jù)各個相機相對于靶標的位置關(guān)系，利用點在各個坐標系中的坐標轉(zhuǎn)換關(guān)系，在MATLAB平臺上進行算法的程序編寫和實現(xiàn)，在外參數(shù)的計算過程中極大的簡化了標定步驟和次數(shù)。
　　(2)對基于圓球的Orthog

3、onal標定算法的穩(wěn)定性進行了研究，對多次重復(fù)實驗結(jié)果的誤差比率進行了統(tǒng)計。首先對球的成像過程進行了詳細的研究，并建立球的投影和絕對二次曲線的投影(IAC)及絕對二次曲線對偶的投影(DIAC)的聯(lián)系，在正交約束關(guān)系下對線性求解出IAC的算法進行了推導(dǎo)，從而求出相機的內(nèi)參數(shù);對該方法在實驗應(yīng)用中的穩(wěn)定性進行了分析，給出了對該方法造成影響的幾個因素。
　　(3)在Orthogonal標定算法的基礎(chǔ)上改進了DIAC的求解算法并進行了非線