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《基于非线性逆透视变换的摄像机畸变参数标定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第42卷第10期上海交通大学学报Vol.42No.102008年10月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYOct.2008文章编号:1006-2467(2008)10-1736-04基于非线性逆透视变换的摄像机畸变参数标定李颢,杨明(上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240)摘要:为实现摄像机畸变参数标定,提出了一种基于非线性逆透视变换模型的标定新方法.根据线性透视变换模型和畸变模型推导出非线性逆透视变换模型,以及逆透视变换参数与畸变参数之间的关系;在此基础上,建
2、立以畸变参数为最优解的泛函,然后进行优化搜索求解.在优化搜索中,采用改进牛顿法确定搜索方向,然后,采用试探法沿搜索方向进行一维搜索.该方法仅需对数目较少的畸变参数进行优化搜索,可大幅降低优化搜索的维度和复杂度.仿真和实验结果表明:该方法正确有效,求解精度较高.关键词:摄像机畸变;非线性逆透视变换;标定;视觉;移动机器人中图分类号:TP242.6文献标识码:AANonlinearInversePerspectiveTransformBasedMethodforCameraDistortionCalibratio
3、nLIHao,YANGMing(SchoolofElectronic,InformationandElectricalEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:Cameradistortioncalibrationplaysanindispensableroleintheresearchofrobotvision.Anon-linearinverseperspectivetransformbasedmethodwa
4、sproposed.Inthelightoflinearperspectivemodelanddistortionmodel,anonlinearinverseperspectivemodelaswellastherelationbetweeninverseperspec-tivetransformcoefficientsanddistortioncoefficientswasderived.Afunctionwithdistortioncoefficientsastheoptimumwasputforwar
5、dandoptimized.Becauseonlyfewdistortioncoefficientsareoptimized,theoptimizationdimensionandcomplexityarelargelyreduced.Duringoptimization,thesearchdirectionisde-terminedbyimprovedNewtonmethodandatryanderrorlinearsearchmethodiscarriedoutalongthesearchdirectio
6、n.Boththesimulationandexperimentsverifytheeffectivenessandhighaccuracyofthemethod.Keywords:cameradistortion;nonlinearinverseperspective;calibration;vision;mobilerobot摄像机畸变参数(以下简称畸变参数)是影响摄数标定在机器视觉、自主移动机器人等方面的研究像机成像和图像分析效果的重要因素,因而畸变参中有着重要的意义.在国内外已有的研究报道中,经收稿日
7、期:2007-09-12基金项目:欧盟第六框架计划资助项目(EC-FP6-IST-028062);上海科委登山计划资助项目(062107035);上海科委浦江人才计划资助项目(07pj14055)作者简介:李颢(1984-),男,湖南湘潭人,硕士生,研究方向为机器视觉、智能车辆导航.杨明(联系人),男,副教授,电话(Tel.):021-34204553;E-mail:mingyang@sjtu.edu.cn.第10期李颢,等:基于非线性逆透视变换的摄像机畸变参数标定1737v典的畸变参数标定方法是根据摄像机成
8、像模型,建u=u24d+(ud-u0)(k1r+k2r)=fu(ud,u0,k)立一个以摄像机内、外参数为最优解的泛函,采用两24v(4)v=vd+(vd-v0)(k1r+k2r)=fv(vd,v0,k)步迭代法或非线性优化搜索等方法求解出该泛函的v22[1,2]式中:r=(ud-u0)+(vd-v0);=表示/记为0;最优解.这类方法考虑到了摄像机内、外参数,k=k1,k2,为畸变参数;(ud,v
