利用物体在双平面镜中的投影轮廓进行摄像机自标定.pdf

《利用物体在双平面镜中的投影轮廓进行摄像机自标定.pdf》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、分类号密级公开编号七學碎士研究嗲像儉夂题目利用物！体在双平面镜中的投影轮廊进行摄像机自标定学院（所、中心）数学与统计学院专业名称十算数学开究生姓名张小芬学号导师姓名赵越职称副教授年月扉页论文独创性声明及使用授权本论文是作者在导师指导下取得的研宄成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，不存在剽窃或抄袭行为。与作者一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。现就论文的使用对云南大学授权如下：学校有权保留本论文（含电子版），也可以采用影印、缩印

2、或其他复制手段保存论文；学校有权公布论文的全部或部分内容，可以将论文用于查阅或借阅服务；学校有权向有关机构送交学位论文用于学术规范审查、社会监督或评奖；学校有权将学位论文的全部或部分内容录入有关数据库用于检索服务。内部或保密的论文在解密后应遵循此规定）研究生签名：善导师签名：么日期：摘要平面折反射系统是由两个平面镜和一个针孔摄像机组成的成像系统。本文主要讨论了物体在双平面镜装置中所成的四个反射虚像，通过分析反射点组关于平面镜的对称性、曲线在特征点处的切线性质以及圆环点与无穷远点的共线性提出了三种标定平面折反射摄像机的

3、方法，并用仿真实验和真实实验验证提出算法的可行性和有效性，最后根据提取出的物体的五个侧影轮廓恢复出物体的三维形状。本文的主要研宄内容如下：在双平面镜装置中，利用反射点组关于平面镜的对称性及曲线在特征点处的切线性质求解圆环点像的坐标，进而恢复摄像机内参数。在双平面镜装置中，分析反射点组关于平面镜的对称性及圆环点与无穷远点的共线性求解圆环像的坐标，进而恢复摄像机内参数。分析反射点组关于平面镜的对称性及调和共轭的性质求解正交隐消点，进而恢复摄像机内参数。进行模拟数据实验和真实实验，验证本文所提方法的可行性和有效性。利用所提

4、取的物体五个侧影轮廓重建其三维形状。关键词：双平面镜；摄像机标定；投影轮廓；三维重建AbstractAbstractCatadioptriccameraisanimagingsystemconsistingofrefractinglensesandreflectingmirrors,planarcatadioptriccameraiscomposedoftwoplanarmirrorsandapinholecamera.Inthisthesis，，，目录艘職弓本文研宄的主要内容本文的组织结构第二章基础知识圆环点交比和

5、调和共轭绝对二次曲线及其图像圆环点对摄像机内参数的约束正交隐消点对摄像机内参数的约束平面镜成像的对称性第三章平面折反射摄像机的标定双平面镜装置下的成像模型双平面镜装置中的几何性质平面折反射系统中的图像不变量基于圆周上点的摄像机标定利用极点极线的性质求解圆环点像的坐标算法步骤基于平行圆的摄像机标定求解像平面上的一个隐消点利用圆环点与无穷远点的共线性求解圆环点像的坐标算法步骤基于正交隐消点的摄像机标定利用反射点组中调和共轭的性质求解正交隐消点算法步骤第四章实验仿真实验真实实验第五章总结与展望参考文献学术成果！第一章绪论第

6、一章绪论引言随着图像技术和计算机系统的发展，计算机视觉技术已被广泛应用于生活的各个领域。摄像机标定首先在摄影测量学中提出随着计算机视觉的发展成为该领域的研宄热点之一。反射折射摄像机可以获得很大的视角，它在机器人导航，虚拟监控，与三维建模，，等领域有着广泛的应用。摄像机标定是根据给定的摄像机模型求取摄像机参数的过程，从二维图像获取三维信息必不可少的步骤。折反射摄像机是由折射镜头和反射镜头组成的成像系统，最初是由和提出的。折反射摄像机可以分为两类：类一为单光心，另一类为非单光心。中心折反射系统可以通过在正交摄像机前放置一

7、个抛物反射镜建立，或者是在一个透视摄像机前放置一个双曲反射镜、椭圆反射镜或平面反射镜建立。平面折反射成像系统制作简单、成本低且便于操作，在计算机视觉中起着不可替代的作用。摄像机标定一般分为传统标定和自标定，无论哪种标定方法，标定物体都是采用一些特殊的几何模型，例如：平面正方形、三角形、圆等。传统的摄像机标定需要专门的标定物和参考点〖，，这种方法不可避免地引入机械误差，限制了其应用范围。摄像机自标定方法依靠各角度轮廓之间的关系确定摄像机参数，减少了标定过程中的人工干预，，，因此摄像机自标定成为计算机视觉领域重要的研究方

8、向之一。将同一平面内的两个圆定义为平行圆，讨论了两个共面圆外离、内含两种位置关系下摄像机的标定问题，对空间圆的位置关系以及相应的标定问题未作讨论。文献以平面两个位置、大小任意的同心圆作为标定模板，将圆环点像的求解问题转化为多项式的特征值问题。在标定过程中，标定模板局限于平面两个同心圆，并未讨论空间圆作为标定模板时摄像机内参数的求解问题。有关计算