CAJ | 학술논문

针对用于大空间运动分析的运动参数光电探测系统中多台高速摄像机的内外参数校准需求,制作了一种两端及中间各安装一个红外反光标志球且两端球距为已知(精确校准)的刚性球杆.将这种特制的刚性球杆在测量空间内多次随意移动,并用多台前端装有红外发光板和滤光片的高速摄像机摄取其图像,即可实现焦距不同的多台摄像机的内外参数校准.假定主点位于像面中心附近的某个位置,通过Hartley改进8点法求出基本矩阵,利用极点和外极线约束线性地求出各台摄像机的焦距.接着,求出本质矩阵,对其进行奇异值分解后得到旋转矩阵和比例因子意义下的平移向量.利用三角法确定刚性球杆两端点的重建坐标和距离,与标准距离对比确定比例因子.最后,通过评价函数将摄像机校准转换成寻找摄像机最佳主点配对的非线性最小化问题,运用改进的模拟退火进化策略迭代求解出最佳主点配对,继而求解出摄像机的其它内外参数.标定实验表明,焦距和主点求解精度达到了0.1 pixel.对比测量实验表明,对长为750.607 mm的刚性杆进行长度测量,标准差达到了0.046 mm.与传统方法相比,本方法扩展到了多台摄像机应用场合并允许摄像机焦距各不相同,不需要对球杆的运动做任何限制,能够同时求解出摄像机内外参数,而改进的模拟退火进化策略改善了算法收敛速度和全局收敛性能.
침대용우대공간운동분석적운동삼수광전탐측계통중다태고속섭상궤적내외삼수교준수구,제작료일충량단급중간각안장일개홍외반광표지구차량단구거위이지(정학교준)적강성구간.장저충특제적강성구간재측량공간내다차수의이동,병용다태전단장유홍외발광판화려광편적고속섭상궤섭취기도상,즉가실현초거불동적다태섭상궤적내외삼수교준.가정주점위우상면중심부근적모개위치,통과Hartley개진8점법구출기본구진,이용겁점화외겁선약속선성지구출각태섭상궤적초거.접착,구출본질구진,대기진행기이치분해후득도선전구진화비례인자의의하적평이향량.이용삼각법학정강성구간량단점적중건좌표화거리,여표준거리대비학정비례인자.최후,통과평개함수장섭상궤교준전환성심조섭상궤최가주점배대적비선성최소화문제,운용개진적모의퇴화진화책략질대구해출최가주점배대,계이구해출섭상궤적기타내외삼수.표정실험표명,초거화주점구해정도체도료0.1 pixel.대비측량실험표명,대장위750.607 mm적강성간진행장도측량,표준차체도료0.046 mm.여전통방법상비,본방법확전도료다태섭상궤응용장합병윤허섭상궤초거각불상동,불수요대구간적운동주임하한제,능구동시구해출섭상궤내외삼수,이개진적모의퇴화진화책략개선료산법수렴속도화전국수렴성능.