光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
Optics and Precision Engineering
2015年
10期
2962-2970
,共9页
叶峰%王敏%陈剑东%洪峥%赖乙宗
葉峰%王敏%陳劍東%洪崢%賴乙宗
협봉%왕민%진검동%홍쟁%뢰을종
摄像机标定%切向畸变%非线性畸变%畸变校正%Tsai方法%迭代计算
攝像機標定%切嚮畸變%非線性畸變%畸變校正%Tsai方法%迭代計算
섭상궤표정%절향기변%비선성기변%기변교정%Tsai방법%질대계산
camera calibration%tangential distortion%nonlinear distortion%distortion correction%Tsai two-stage technique%iterative computation
采用传统的Tsai两步法进行摄像机标定时,标定精度会受一阶径向畸变模型的限制.本文提出了一种同时考虑摄像机镜头径向畸变和切向畸变的摄像机模型并研究了模型求解方法来提高畸变校正精度.考虑图像中心区域畸变较小,故用中心附近点列出线性方程组计算了摄像机的部分参数;建立了综合畸变模型,将摄像机参数代入模型计算畸变参数的初始值.由于焦距和平移分量在标定板与相机平面的距离深度变化不够时难以一次性准确标定,故将其代入综合畸变模型重新计算,并运用两步迭代法逐步逼近精确解.最后,对世界坐标系进行空间几何变换、透视变换和成像变换得到的重投影图像的像素坐标并与实际测得的像素坐标值进行比较,得到校正误差.结果表明,本文的畸变校正方法平均像素误差可以达到0.114 9 pixel,优于Tsai校正方法的0.367 0 pixel,且重复性较好.
採用傳統的Tsai兩步法進行攝像機標定時,標定精度會受一階徑嚮畸變模型的限製.本文提齣瞭一種同時攷慮攝像機鏡頭徑嚮畸變和切嚮畸變的攝像機模型併研究瞭模型求解方法來提高畸變校正精度.攷慮圖像中心區域畸變較小,故用中心附近點列齣線性方程組計算瞭攝像機的部分參數;建立瞭綜閤畸變模型,將攝像機參數代入模型計算畸變參數的初始值.由于焦距和平移分量在標定闆與相機平麵的距離深度變化不夠時難以一次性準確標定,故將其代入綜閤畸變模型重新計算,併運用兩步迭代法逐步逼近精確解.最後,對世界坐標繫進行空間幾何變換、透視變換和成像變換得到的重投影圖像的像素坐標併與實際測得的像素坐標值進行比較,得到校正誤差.結果錶明,本文的畸變校正方法平均像素誤差可以達到0.114 9 pixel,優于Tsai校正方法的0.367 0 pixel,且重複性較好.
채용전통적Tsai량보법진행섭상궤표정시,표정정도회수일계경향기변모형적한제.본문제출료일충동시고필섭상궤경두경향기변화절향기변적섭상궤모형병연구료모형구해방법래제고기변교정정도.고필도상중심구역기변교소,고용중심부근점렬출선성방정조계산료섭상궤적부분삼수;건립료종합기변모형,장섭상궤삼수대입모형계산기변삼수적초시치.유우초거화평이분량재표정판여상궤평면적거리심도변화불구시난이일차성준학표정,고장기대입종합기변모형중신계산,병운용량보질대법축보핍근정학해.최후,대세계좌표계진행공간궤하변환、투시변환화성상변환득도적중투영도상적상소좌표병여실제측득적상소좌표치진행비교,득도교정오차.결과표명,본문적기변교정방법평균상소오차가이체도0.114 9 pixel,우우Tsai교정방법적0.367 0 pixel,차중복성교호.
