一种用于大场景双目视觉系统摄像机的标定方法

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1、第34卷第3期2016年6月中国民航大学学报JOURNALOFCIVILAVnTIONUNIVERSITYOFCHINAV01．34No．3June2016一种用于大场景双目视觉系统摄像机的标定方法王剑la，王宇胜h，刘峰2，李清嘉m(1．中国民航大学a．电子信息工程学院；b．中欧航空工程师学院，天津300300；2．天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津300072)摘要：基于相机成像的针孔模型，通过建立世界坐标系、摄像机坐标系和图像坐标系之间的数学关系，理论上推导了摄像机相关参数显式的表达式．并在此基础上探究

2、了参数与坐标的关系。通过获取实验数据验证了各参数标定结果的准确性。利用标定结果，根据图像坐标系目标图像坐标(／L，V)与其对应的大地坐标值(瓦，Z。)之间的关系计算了各个目标的大地坐标，并将计算结果与GPS计算的目标坐标、参数参考值计算的坐标结果相比较。在误差允许的范围内．提出了一种双目视觉条件下的摄像机标定方法。关键词：双目视觉系统；针孔模型；摄像机标定；目标定位；世界坐标系；图像坐标系中图分类号：V355；11P391文献标志码：A文章编号：1674—5590{2016)03—0001—05Camerapar

3、ameterscalibrationmethodbasedonbinocularvisionsysteminwidefieldWANGJian1a，WANGYusheng1a，LIUFeng2，LIQingfia岫(1a．CollegeofElectronicInformationEngineering；lb．Sino-EuropeanInstituteofAviationEngineering，CAuc,Tianjin300300，China；2．SchoolofPrecisionInstrumentandOp

4、toelectronicsEngtneering，兀删inUniversity,Tianjin300072，China)Abstract：Amathematicalrelationshipamongworldcoordinatesystem，cameracoordinatesystemandimagecoordinatesystemisestablishedbasedonpinholemodelofcameras．Explicitexpressionsofrelevantcameraparametersaregi

5、ventheoretically，andonthisbasis，therelationshipbetweenparametersandcoordinatesareinvestigated．Accuracyoftheresultsforeachparametercalibrationareverifiedbyobtainingexperimentaldata．Accordingtotherelationshipbetweentargetcoordinates(u，")intheimagecoordinatesyst

6、emanditscorrespondingcoordinatesintheworldcoordinatesystem，allcoordinatesarecalculatedbasedontheresultsofabovecalibration．ThenthesecoordinatesarecomparedwiththecoordinatescalculatedbyGPSandparameterreferencevaluesrespectively．Finally，amethodofcameracalibratio

7、nisproposedbasedonbinocularvisionwithinanerrorpermissiblerange．Keywords：binocularvisionsystem；pinholemodel；cameracalibration；objectpositioning；worldcoordinatesystem；imageCOOrdinatesystem民用机场客流量逐年增加，使机场场面监视的压力与13俱增。现有监视设备造价高、维护成本也较高，且系统存在各自的不足；除了传统的场面雷达、ADS—B和

8、MLAT等监视手段外，需要寻找新的途径来实现机场场面的监视，以满足下一代交通管j空【11的发展。计算机双目视觉系统以其非接触性、速度快和高精度的特点在诸多方面发挥了重要作用[21。双目视觉的基本任务之一就是通过获取图像中目标的坐标信息来实现世界坐标系中对应目标的准确定位。建立数学模型后，为了实现目标更加准确的定位，首先获取摄像机的参数是不可或缺的一步，即摄像机的标定，标定