双目CCD测距系统的高精度标定

《双目CCD测距系统的高精度标定》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39卷第7期计算机工程2013年7月Vol.39No.7ComputerEngineeringJuly2013·人工智能及识别技术·文章编号：1000—3428(2013)07—0228—05文献标识码：A中图分类号：TP391双目CCD测距系统的高精度标定姜雨彤，杨进华，刘钊，张丽娟，姜成昊(长春理工大学光电工程学院，长春130022)摘要：为实现高精度的远距离被动测距，提出一种摄像机内、外参数以及双目CCD测距系统的标定方法。基于双目测距模型设计双目测距系统的机械结构，进行左右摄像机的单目标定，利用主点标定方法求出主点坐标，使用两步法线性求解摄像机的焦距、一阶径向畸变系数、旋

2、转矩阵和平移向量，从而对高精度双目测距系统完成基线长、两摄像机光轴夹角和两像面相对位置的系统标定。实验结果表明，摄像机标定精度为0.5826像素，双目测距系统的标定精度为0.208mm，取得了较为理想的结果，此外，在300m以内的目标实际测量精度高于0.28%，满足高精度双目测距的精度要求。关键词：双目测距；测距原理；摄像机标定；双目标定；主点标定；两步法HighPrecisionCalibrationofBinocularCCDRangingSystemJIANGYu-tong,YANGJin-hua,LIUZhao,ZHANGLi-juan,JIANGCheng-hao(Col

3、legeofPhotoelectricalEngineering,ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022,China)【Abstract】Inordertorealizehighprecisionandlong-distancepassiveranging,acalibrationmethodofCCDcameraparametersandbinocularrangingsystemisputforward.Amechanicaldeviceofhighprecisionbinocularrangingsy

4、stembasedonthebinocularrangingmodelisdesigned.Nextaboutthecameramonocularcalibration,thispapergetstheprincipalpointcoordinatesandaspectratio,proposesanewmethodofprincipalpointcalibration,calibratesfocallength,first-orderradialdistortioncoefficient,therotationmatrixandtranslationvectoronthebasi

5、softwo-stepmethodusingthelinearmeasure.Baselineofthehighprecisionbinocularrangingsystem,relativepositionoftwoimageplaneandopticalaxisangleoftwocameraincalibrationsystemarecalibrated.Experimentalresultsshowthattheprecisionofcameracalibrationis0.5826pixel,calibrationprecisionofbinocularrangingsy

6、stemis0.208mm,itobtainsabetterresult.Theactualmeasurementaccuracyof300mtargetislessthan0.28%,andcansatisfytherequirementsofhighprecisionofbinocularCCDrangingsystem.【Keywords】binocularranging;rangingprinciple;cameracalibration;binocularcalibration;principalpointcalibration;two-stagemethodDOI:10

7、.3969/j.issn.1000-3428.2013.07.051摄像机各自的外参数完成整个结构参数即两摄像机之间相1概述对位置的标定。双目测距为被动测距，可实现高精度远距离测距，特[1]2双目测距系统的设计别适用于设备测距、航空目标测距和工业应用中需要保密和受环境限制的场合。2.1双目CCD摄像机测距模型要实现高精度双目测距的关键是保证双目视觉传感器双目测距是基于双目视差的原理，双目测距原理如图1[3]以及双目测距系统参与计算的相关参数准确性，即双目测所示。两摄像