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1、基于OpenCV的摄像机标定方法研究摘要:提出了一种基于OpenCV的摄像机标定方法。分析计算机视觉函数库OpenCV中的摄像机模型,考虑摄像机透镜的径向畸变与切向畸变的影响及模型的求解方法,同时结合基于Matlab的摄像机标定工具箱中的角点提取模块,给出了实验结果。结果表明,此方法精度较高、鲁棒性好,有效解决了计算机视觉系统的开发研制周期长的问题,可广泛应用于三维重建、虚拟现实等领域。关键词:摄像机标定;OpenCV;Matlab;计算机视觉;透镜畸变ACameracalibrationtechniquebasedonOp
2、enCVAbstract:ProposesamethodforcameracalibrationbasedonOpenCV.TheanalysismodelofcameracomputervisionlibraryOpenCV,consideringthecameralensradialdistortionandtangentialdistortioneffectsandmodelsolvingmethodcombiningbasedoncameracalibrationtoolboxinthecornerextractio
3、nmodule,MATLAB,theexperimentalresultsaregiven.Theresultsshowthatthemethodwithhighprecision,goodrobustness,effectivelysolvestheproblemofcomputervisionsystemdevelopmentcycleislong,canbewidelyappliedinthefieldof3Dreconstructionandvirtualrealityetc.Keywords:Cameracalib
4、ration; OpenCV; Matlab; computervision; lensdistortionotherstaffoftheCentre.Duringthewar,ZhuwastransferredbacktoJiangxi,andDirectorofthenewOfficeinJingdezhen,JiangxiCommitteeSecretary.Startingin1939servedasrecorderoftheWestNorthOrganization,SecretaryoftheSpecialCom
5、mitteeAfterthevictoryofthelongMarch,hehasbeentheNorthwestOfficeoftheFederationofStateenterprisesMinister,ShenmufuguSARmissions,DirectorofNingxiaCountypartyCommitteeSecretaryandrecorderoftheCountypartyCommitteeSecretary,Ministersand引 言三维计算机视觉系统的设计目标是从摄像机获取的图像信息出发,计算
6、三维物体在空间中的位置、形状等信息,并由此识别环境中的物体。物体表面某点在图像上的几何位置与该点的几何位置有关。这些位置的相互关系,由摄像机成像的几何模型所决定。该几何模型的参数称为摄像机参数,求得参数的实验与计算的过程称为摄像机标定[1]。一个完整的计算机视觉系统通常可分为图像获取、摄像机标定、特征提取、立体匹配、深度确定及内插等6大部分[2]。精确标定摄像机内外参数不仅可以直接提高测量精度,而且可以为后继的立体图像匹配与三维重建奠定良好的基础[3-4]。目前已经有许多摄像机标定的方法,如Tsai提出的基于三维标定参照物的
7、标定方法[5],标定参照物一般由两块互相垂直的平面模板组成,由于标定前需要知道参照物表面标定点的空间三维坐标,因而这种方法需要一套昂贵的精密标定设备。张正友提出了基于二维平面模板的标定方法[6],该标定法只要求从不同角度拍摄的同一标定模板2幅以上的图像,就可以求出摄像机的内外参数,该方法不需要知道平面模板移动的具体方位和位移信息,而且平面模板的制作简单,因此比其他方法更简单、灵活[7]。OpenCV(Intelopensourcecomputervisionlibrary)是Intel开放计算机视觉函数库,具备强大的图像和矩
8、阵运算能力。该函数库中实现的摄像机标定方法采用的就是张正友提出的标定方法。OpenCV中的摄像机标定模块为用户提供了良好的接口,同时支持Windows、Linux平台,有效地提高了开发效率,并且执行速度快,具有良好的跨平台移植性,因此可以很好地应用于工程实际当中。1标定原理1.1摄像机类型
