摄像机标定方法研究_张铖伟

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1、第20卷第仆期2010年11月摄像机标定方法研究张钺伟，王彪，徐贵力（南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016）摘要：摄像机标定是计算机视觉技术中的关键步骤，在三维重建、姿态估计、虚拟现实等领域有着广泛的应用。文中首先对摄像机标定的基础知识作了简要的介绍，然后从不同的角度对目前的摄像机标定方法做了一个较为详细的分类与比较，最后介绍了常用的标定工具。在实际应用中，不同工作背景需要不同的摄像机标定方法，这就要求在现有标定方法上从模型表达、畸变校正、算法研究等多方面进一步改善各种标定方法，使其能灵活应用于具体工

2、作。关键词：摄像机标定；计算机视觉；成像模型；内参数；外参数中图分类号:TP391文献标识码：A文章编号:1673-629X（2010）11-0174-06AStudyonClassificationofCameraCalibrationMethodsZHANGChengwei,WANGBiao,XUGuili(CollegeofAutomationEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)Abstr

3、act:Cameracalibrationisthekeystepincomputervisiontechnology.Ithasawiderangeofapplicationsinthree-dimensionalreconstruction,poseestimation,virtualreality.Inthispaper,thebasicknowledgeofcameracalibrationisintroducedbriefly,andthenamoredetailedclassificationandc

4、omparisonismadeoncurrentcameracalibrationmethodsfromdifferentpointsofview,lastlythecommonlyusedcalibrationtoolsareintroduced.Inpractice,differentworkingbackgroundsrequiredifferentcameracalibrationmethods・Thisdrivesustofurtherimprovethevariousexistingcalibrati

5、onmethodsfocusingontheaspectsofcalibrationmodel,distortioncorrection,algorithmresearchetc・Sothattheycanbeappliedtospecificworkseffectively.Keywords:cameracalibration;computervision;imagingmodel;intrinsicparameters;extrinsicparameters0引言计算机视觉的研究目标是使计算机能通过二维图像认

6、知三维环境，并从中获取需要的信息用于重建和识别物体。摄像机便是3D空间和2D图像之间的一种映射，其中两空间之间的相互关系是由摄像机的几何模型决定的，即通常所称的摄像机参数，是表征摄像机映射的具体性质的矩阵。求解这些参数的过程被称为摄像机定标（或称为标定）［1］。迄今为止，对于摄像机标定问题已提出了很多方法，不同的应用需要不同的标定方法，不同的方法需要对应的算法，因此对现有方法进行一个比较系统的细分类有助于具体应用时对标定方法的选取,这是十分有意义的工作。目前已有许多学者对摄像机标定方法收稿日期:2009-03-1

7、6;修回日期:2010-06-27基金项目：国家自然科学基金（60974105）作者简介：张钺伟（1985・），男，硕士研究生，研究方向为计算机视做了一些分类与比较，但绝大部分文献都只从某一个角度进行分类，如文献［1］中仅依据是否需要标定物将标定方法分为传统标定方法和自标定方法；文献［2］也仅从传统标定方法和自标定方法这两个大类进行研究，只是在对自标定方法进行分类时与文献门］提出了不同看法；文献［3］则将基于主动视觉的方法从自标定方法中分离出来，与传统方法和自标定方法并列为三大类方法；文献［4］从线性定标、非线性

8、定标和两步定标这三种方法进行分类；此外另有一些学者仅从标定方法的算法或标定物的种类着手进行分类。可以说他们的分类比较笼统和单一，不能很好地从整体上对标定方法进行多方面考察。文中的目的就在于从多角度多方面对现有的摄像机标定方法进行较为系统的分类，以便为实际应用中标定方法选取做导向。1摄像机成像模型觉、图像处理；王彪，副教授，硕士生导师，研究方向为飞行控制、摄像机模型是对真实