基于单、双目图像序列自标定方法的研究

《基于单、双目图像序列自标定方法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：10406分类号：TP391学号：090081203011南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）基于单、双目图像序列的自标定方法研究硕士研究生：郭树涛导师：江泽涛申请学位级别：硕士学科、专业：计算机应用技术所在单位：答辩日期：信息工程学院2012年6月授予学位单位：南昌航空大学ResearchofSelf-CalibrationMethodBasedonMonocularandBinocularvisionImageSequenceADissertationSubmittedfor

2、theDegreeofMasterOnComputerApplicationTechniquebyGuoShutaoUndertheSupervisionofProf.JiangZetaoSchoolofinformationandengineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2012摘要摄像机标定技术是三维重建的关键技术之一，是计算机视觉中的不可缺少的一步，而摄像机标定的任务就是确定空间点投影得到的图像的2D坐标与其空间3D坐标

3、间的映射关系，也就是说摄像机标定技术就是求解摄像机参数的过程。标定结果的精度和算法的鲁棒性直接影响到后续工作的准确性，因此，一个好的标定方法是做好三维重建等计算机视觉问题的前提，摄像机标定技术也具有很大的研究价值。近年来，摄像机自标定技术越来越成为标定技术的研究方向，并受到很高的重视，在这个领域学者们提出了几种通过同一场景的几幅视图来标定摄像机的新方法，然而，这些方法都是基于不变的场景和不变的摄像机参数。但是在实际应用当中，这种场景和摄像机参数的绝对不变是不存在的，因为在现实应用中无论是所拍摄的场

4、景还是摄像机都是在不断运动变化着的，所以，研究摄像机参数变化的自标定方法具有实际意义和很大的应用价值的。本文首先介绍了标定的相关基础知识，然后论文了基于单目和双目图像序列的内参数变化的相机自标定技术。本文从以下顺序阐述：第一，介绍了当前国内外的基本研究现状和研究背景，并阐述了摄像机自标定技术的研究意义，在此基础上进而又分析了自标定技术的研究价值和应用前景；第二，阐述了摄像机标定技术，重点是自标定技术的相关理论，为后续研究工作打下了基础；第三，论述了利用绝对二次曲线和极线变换性质来求解Kruppa方

5、程的摄像机自标定方法，提出一种基于序列图像的内参数变化的摄像机自标定方法，采用基于Kruppa方程实现变内参数线性自标定，由两个上三角矩阵必定存在一个关系矩阵的的性质，将变化的焦距转换到关系矩阵中，从而利用绝对二次曲线的对极几何关系求得内参。实验结果表明，该方法是一种精度较高、鲁棒性较好的自标定方法。第四，在分层重构的思想基础上论述了基于双目摄像机的自标定方法，其思路是利用准仿射重构求取无穷远平面，从而求取无穷单应矩阵，再利用绝对二次曲面的约束性质求取内参数；该摄像机自标定方法研究不需要限制任何场

6、景和摄像机运动信息，经实验对各项误差进行详细分析比较，结果表明，该方法是一种精度较高、鲁棒性较强且实用的双目摄像机自标定方法。I关键字：摄像机自标定，内参数变化，绝对二次曲线，准仿射重构IIAbstractCameraself-calibrationisoneofthekeytechnologiesin3Dreconstruction.Itstaskistodeterminethemappingrelationbetweentheprojectionsof2Dspacepointcoordinat

7、esand3Dspacecoordinates,theprocessofsolvingthecameraparametersiscameracalibration.Theprecisionofthecalibrationandtherobustnessofthealgorithmdirectlyaffecttheaccuracyofthe3Dreconstruction.Therefore,agoodcalibrationmethodistheprerequisitetorealize3Dreco

8、nstruction;also,Cameracalibrationtechniquehasagreatvalue.Inrecentyears,somedifferentmethodshadbeenpresentedsuchasthroughseveralviewsofthesamescenetocalibratethecamera,butthosemethodsarebasedonthesamesceneandthesamecameraparameters.Inthispaper,