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《Kruppa方程与摄像机自标定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第5期自动化学报Vol.27,No.52001年9月ACTAAUTOMATICASINICASept.,20011)Kruppa方程与摄像机自标定11,21雷成吴福朝胡占义1(中国科学院自动化所模式识别国家重点实验室北京100080)2(安徽大学人工智能研究所合肥230039)(E-mail:leic@nlpr.ia.ac.cn)摘要首先研究探讨了基于绝对二次曲线(theabsoluteconic)进行摄像机自标定鲁棒性差的内在原因.研究发现,该类方法鲁棒性不足的原因主要有三个方面:1)在目标函数的全局最小点处存在大范围的平坦区域,使得任何数值优化算法难以达到全局最小点;2
2、)当存在噪声时,上述平坦区域内会出现大量局部极小值,这样数值优化算法就非常容易收敛到靠近初值的局部极小值,使得算法对初始值的选取十分敏感;3)当有噪声时,目标函数的全局最小值极易偏离正确值.这样,即使数值算法找到了全局最小值,该最小值也不再对应正确的摄像机内参数值.鉴于上述情况,探讨了如何通过平面场景来确定内参数矩阵的初始值,而后进一步利用Kruppa方程的约束来精化内参数矩阵的二步式方法.关键词绝对二次曲线,Kruppa方程,摄像机自标定.KRUPPAEQUATIONSANDCAMERASELF-CALIBRATION11,21LEIChengWUFu-ChaoHUZhan-Yi
3、1(NationalLaboratoryofPatternRecognition,InstituteofAutomationChineseAcademyofSciences,Beijing100080)2(InstituteofArtificialIntelligence,AnhuiUniversity,Hefei230039)(E-mail:leic@nlpr.ia.ac.cn)AbstractItiswellrecognizedthattheIAC(ImageoftheAbsoluteConic)basedcameracalibrationtechniquesarenotqui
4、terobust,however,therearefewreportsonitsunderlyingreasonsintheliterature.Inthispaper,wefindthatthefollowingthreesourceslargelycontributetothenon-robustnessoftheIACbasedtechniques:1)Theglobalminimumofthecostfunctionliesonalargeflatarea,whichmakesanynumeri-caloptimizationmethodsdifficulttoreachi
5、t.2)Withnoise,manylocalminimumscouldappearintheaboveflatarea,whichmakesanynumericaloptimizationmethodsquitesensitivetothechoiceoftheinitialpointsincetheusedmethodcouldconvergeeasilytothelocalminimumclosetotheinitialpoint.3)Withnoise,thepointcorre-spondingtotheglobalminimumofthecostfunctioncoul
6、ddeviatesignificantlyfrom1)国家自然科学基金(69975021,60075004,60033010)、国家“973”计划(G1998030502-3)、中国科学院机器人学开放实验室(RL200010)资助.收稿日期1999-12-23收修改稿日期2000-08-28622自动化学报27卷theonesoughtfor,thusitisdifficulttogettherealcalibrationparametersbyminimiz-ingthecostfunction.Inaddition,weexploreatwo-stepcalibrationte
7、chnique.Inthisnewtechnique,firstlyaplane,whichisdistantfromtheorigin,isusedtoobtainaninitialsolution,thenKruppaequationsareusedtorefinethisinitialestimation.Theexperimentsonsimulateddataaswellasonrealimagesvalidateournewtechnique.Keywor
