基于多视定位算法的多摄像机标定

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1、第13卷第1O期中国图象图形学报Vo1．13．No．102008年1O月JournalofImageandGraphics0ct．．2008基于多视定位算法的多摄像机标定宓桃”安平”’刘苏醒”张兆杨”-(上海大学通信与信息工程学院，上海200072)(上海大学新型显示技术及应用集成教育部重点实验室，上海200072)摘要针对多摄像机系统标定，提出一种基于多视定位算法的标定方法，标定过程只需一块可自由移动的平面模板即可，利用约束优化思想，将各摄像机坐标系转换到参考摄像机坐标系下，从而得到摄像机之间相对位置关系。标定操作过程简

2、单，易于实现。实验结果表明，该方法是一种有效的多摄像机标定方法。关键词多摄像机标定多视定位中图法分类号：TP391．4文献标识码：A文章编号：1006—8961(2008)10—1922—04Multi-cameraCalibrationBasedonMulti·viewRegistrationAlgorithmMITao，ANPing’，LIUSu—xing，ZHANGZhao．yang，(Scho0fofCommunicationandInformationEngineering，ShanghaiUniversity，

3、Shanghai200072)’(KeyLaboratoryofAdvancedDisplaysandS~temApplication，MinistryofEducation，Shanghai200072)AbstractCameracalibrationisakeytechnologyincomputervision，andmulti—cameracalibrationistheinevitablesteptowardsaneficientuseofmulti—camerasystems．Formulti—cameras

4、ystems，amethodbasedonmulti—viewregistrationisproposed．Aplanarmodelwithknownreferencepointsplacedatafewdifferentlocationsisonlyrequiredasacalibrationobject．Usingconstrainedoptimizationmethod，eachcameracoordinatesystemcanbetranslatedintoreferencecameracoordinatesyst

5、em，andthuscangettherelativepositionsbetweenthem．Theexperimentalresultsshowthatthemethodispracticalinmulti—viewcalibration．Keywordsmulti—camera，calibration，multi—viewregistration先用基于平面模板的方法求解出各摄像机内参及各1引言摄像机相对于模板的姿态转换关系；然后利用多视定位算法，将各摄像机坐标系统一到参考摄像机坐标系摄像机标定是计算机视觉领域的一项

6、关键技术，下，从而得到摄像机之间相对位置关系；最后将求得它是从2维(2D)图像提取3维(3D)空间信息必不可的各摄像机的内参和相对位置参数作为初始值，进行少的步骤，这项技术已被广泛应用于3D结构重建、导全局优化，得到摄像机模型参数最优解。航、视觉监控等领域。迄今为止，对于单摄像机标定问题已提出了很多方法，有多种经典方法可供选2多摄像机标定算法择。在一些较为复杂的应用中，譬如实时3D获取系统等，需要使用到多台摄像机，一般的标定方法不2．1多摄像机线性模型再适用了，需要用新的途径来解决。因此，提出一种假定摄像机模型为经典的针孔

7、模型，共有基于多视定位算法的多摄像机标定方法。该算法首，(i=1，⋯，，)个摄像机，将平面模板放置在J(j=基金项目：国家自然科学基金项目(60672052)；上海市曙光计划(06SG43)；上海市经委产学研示范工程(07—040C)；新型显示教育部重点实验室开放性课题资助项目(07K04)。收稿日期：2008—07—11；改回日期：2008．07．21第一作者简介：宓桃(1984～)，女。现为上海大学信号与信息处理专业硕士研究生。研究方向为3维视频信号处理。E-mail：laryssa@126．eom第1O期宓桃等：基于

8、多视定位算法的多摄像机标定1，⋯，．，)个不同位置，拍摄得到的每帧图像有为计算单应矩阵日，本文引用了Hartly提出的N(n=1，⋯，Ⅳ)个图像点。平面模板上3D点坐标DLT方法J。选取n(17,≥4)对图像平面．模板平面表示为M=[X，Y，Zr，图像上的2D图像点坐标表对应点，利用式(2)先线性估计出