平行双目摄像机的自标定算法研究

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1、中图分类号!旦窆!UDC620硕士学位论文学校代码!Q533密级公珏平行双目摄像机的自标定算法研究TheSelf-calibrationAlgorithmResearchonParallelBinocularCamera作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：李映电子科学与技术图像处理信息科学与工程学院罗桂娥教授论文答辩日期扭宙￡2上答辩委员会主席中南大学二O一三年四月鸯％§原创性声明0IIllllIUlIIllllllllllilliIIIIIY2424687本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及

2、取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：2叁这日期：皿年—朗监日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将

3、本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：盔址导师签名乒型’隰拟年』月丝日平行双目摄像机的自标定算法研究摘要：随着信息技术的迅猛发展，摄像机标定已广泛的应用于图像三维重建、目标跟踪、卫星导航以及工业产品检测等方面，其作用越来越重要。由于传统摄像机标定法需要利用精确的参照物才能进行标定，是一种离线的标定方法，而摄像机自标定方法作为一种在线的标定方法，能适用于各种不断变化的场景，因此该方法有非常重要的使用价值与广泛的应用空间。本文重点研究了平行双目摄像机自标定算法中的Harris角点提取、角点匹

4、配、基础矩阵与本质矩阵求解以及摄像机内外参数恢复等方面。在特征点提取方面，针对经典Harris算子所提取的角点存在集聚现象，容易对后续角点产生误匹配，引入邻近点剔除策略，从而实现角点的均匀提取；在角点匹配方面，针对传统匹配算法精度不高的问题，采用基于尺度不变特征的Harris角点双向匹配，从而提高角点的匹配精度；在基础矩阵求解方面，针对经典八点法求解基础矩阵的精度不高的问题，提出了一种求解基础矩阵的均值八点法，并通过平均余差来验证基础矩阵精度高低；最后通过基础矩阵恢复出摄像机的内参数，由基础矩阵与对应的内参数求解出本质矩阵，并通过本质矩

5、阵恢复出摄像机的外参数。为了验证所提出算法的可行性，本文在VC与Matlab平台下构建了相关的软件实验系统，包括图像预处理、Harris角点提取、角点匹配、基础矩阵与本质矩阵求解、摄像机内外参数恢复等模块。实验结果表明，基于平行双目摄像机的白标定改进算法在规则图像及非规则图像的场合都能满足精度要求，这些工作为进一步研究双目摄像机视觉系统奠定了很好的基础。图38幅，表4个，参考文献63篇。关键词：双目摄像机标定；Harris角点提取；特征点匹配；基础矩阵分类号：TP391IITheresearchinparallelbinocularca

6、meraself-calibrationalgorithmAbstract：WkhtherapiddevelopmentofinfcIrmationtechnology,thecameracalibrationasabasicsubject，it’SaffectsiSmoreandmoreimportant，suchas3Dreconstructionoftheimage，targettracking，satellitenavigationandindustrialproductdetection．etc．anda11oftheseta

7、skscan’tbeaccomplishedwithoutthecameracalibration．AccuratereferenceiSnecessaryforthetraditionalcameracalibration，whichisanoff-linecalibrationmethod，butthecameraself-calibrationmethodiSaonlinecalibrationmethod，whicheaIlbeappliedtovariouschangingscene，SOtheself-calibration

8、cameramethodhasveryimportantApplicablevalueandwideapplicationspace．researchcontentoftheparallelbinocula