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1、2009年第28卷第2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)107CCD摄像机标定12张伟华,陈军(西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西杨凌712100)摘要:在基于单目视觉的农业轮式移动机器人自主导航系统中,CCD摄像机标定是农业轮式移动机器人正确和安全导航的前提和关键。摄像机标定确立了地面某点的三维空间坐标与计算机图像二维坐标之间的对应关系,机器人根据该关系计算出车体位姿值自主导航。因此,根据CCD摄像机针孔成像模型,利用大地坐标系中平面模板上已知的各点坐标,建立与计算机图像空间中各对应像素值之间的关系
2、方程组,在Matlab环境下拟合出摄像机各内外参数。实验结果表明:该方法可以正确完成CCD摄像机标定。关键词:CCD摄像机标定;针孔模型;视觉导航中图分类号:S219文献标识码:A文章编号:1000-9787(2009)02-0107-03CCDcameracalibration12ZHANGWei2hua,CHENJun(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,NorthwestAgricultureandForestryUniversity,Yangling712100,China)Abstract:Onecam
3、eraisusedintheautonomousnavigationsystemofagriculturalwheeledmobilerobot,andCCDcameracalibrationisthekeyandpreconditionoftheagricultualwheeledmobilerobot’scorrectandsafenavigation.Aftercameracalibration,therelationshipbetweenthepoint’sthreedimensionalroadcoordinateanditstwodimensional
4、coordinateincomputerimageisestablished,thenbasedonthisrelationship,therobotposeiscalculated,whichpromisedtherobot’sautonomousnavigation.Therefore,accordingtothepin2holeperspectivemodelofCCDcamera,therelationalequationsbetweentheknownpoints’roadcoordinteinaplaneboardandthecorresponding
5、pixelsincomputerimagearesetup,thenbyusingMatlab,boththeinternalandtheexternalparametersofCCDcameraareobtained.TheexperimentalresultsshowthatthemethodofCCDcameracalibrationisavailable.Keywords:CCDcameracalibration;pin2holemodel;visionnavigation[2]0引言的过程即为摄像机标定。目前,关于CCD摄像机标定的近年来,伴随智能机器人
6、和视觉导航系统的热门研究,理论已经相当成熟,因此,现在最重要的就是根据具体实际[1]问题结合不同的标定方法完成标定,本文运用CCD摄像机CCD图像传感器在农业轮式移动机器人视觉导航系统得到广泛应用。经典透视模型—针孔模型,利用在大地坐标系中平面模板CCD摄像机标定是机器视觉中一个重要的研究课题,上已知的坐标,建立与在计算机图像二维空间中各对应像[3]素值之间的关系方程组,在Matlab环境下拟合出摄像机也是机器人视觉系统的重要组成部分。在农业轮式移动机器人视觉导航系统中,CCD摄像机标定确立了地面坐标系各内外参数,完成标定。三维空间点与计算机图像坐标系二维空间点之
7、间的相互关1CCD摄像机针孔模型标定方法系,再根据计算机图像已知的像素值结合用各种不同直线CCD摄像机标定从所用模型的不同分为线性和非线[4,5]拟合方法提取的导航路径计算出车体位姿值,保证了农业性,所谓线性模型即为针孔模型,线性模型摄像机的标轮式移动机器人自主的正确、安全导航。这种关系方程由定用线性方程求解,简单快速,已成为视觉领域的研究热点CCD摄像机成像的几何模型决定,该几何模型的参数称为之一。本文采用农业轮式移动机器人视觉导航系统,大地摄像机参数,通常,这些参数有内外参数之分,在大多数情坐标系(机器人坐标系)、摄像机坐标系和计算机图像坐标况下,这些参数必须
8、通过实验和
