基于Matlab与Opencv的相机定标研究.pdf

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1、第29卷第4期北京建筑工程学院学报V01．29NO．42013年12月JournalofBeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitectureDec．2O13文章编号：1004—6011(2013)04—0041—06基于Matlab与Opencv的相机定标研究董友强，赵西安，亓晨，张海涛(1．北京建筑大学测绘与城市空间信息学院，北京100044；2．北京市测绘设计研究院，北京100038)摘要：相机定标是计算机三维重建不可或缺的步骤，相机定标的精度和可靠性直接影响计算机视

2、觉系统的三维定位精度，Opencv和matlab的cameracalibrationtoolbox都是目前成熟实用的相机定标工具，两者的定标原理相同；但是在实际应用中，定标环境对两者的定标精度影响是不同的．在相机定标理论的基础上，分别采用这两种方法进行相机定标，给出定标的详细步骤和定标结果．通过实验，得出两种定标方法较好的定标环境．关键词：Opencv；Matlab；机机定标工具；相机定标；定标环境中图分类号：P231．5文献标志码：AStudyofCameraCalibrationBasedonMatlabandOp

3、encvDongYouqiang，ZhaoXi’an，QiChen，ZhangHaitao(1．SchoolofGeomaticsandUrbanInformation，BeijingUniversityofCivilingEngineeringandArchitecture，Beijing1000442BeijingInstituteofSurveyingandMaping，Beijing100038)Abstract：CameracalibrationiSanessentialprocessof3Dreconstr

4、uction．Opencvandcameracalibrationtoolboxofmatlabbotharematuralandpracticalcameracalibrationtoolsnow．Althoughtheyaresimilarincalibrationprincipleandcalculatingparameters，therestillarequitedifferencesinthepracticalapplication．Basedonthegivencameracalibrationtheory

5、，thetwomethodsforcameracalibrationareusedinthepaper，andthedetailstepsandcalibrationresultsaregiven．Attheend，thefactorsthataffectthecalibrationresultsareconcluded，andtheproperconditionofcameracalibrationisgot．Keywords：Opencv；Matlab；cameracalibrationtoolbox；camera

6、calibration；calibrationenvironment计算机视觉技术研究的目标是使计算机具有通盘就可以满足定标要求．Opencv和matlab的Cam—过二维图像认知三维环境信息的能力．相机定标的eraCalibrationToolbox都是目前成熟实用的相机定目的就是要建立三维世界坐标与二维图像坐标之间标工具，两者定标原理相同．的一种对应关系．相机定标的精度和可靠性直接影定标的环境会影响两者的定标精度．这些环响计算机视觉系统的三维定位精度．境包括定标图像分辨率、定标的图像的数量、定标图传统的相机定标是通

7、过建立标定物上坐标已知像的空间位置等．这些环境要素在不同程度上将影的点与其图像点之间的对应，利用一定的算法获得响定标精度．本文在给出两者的定标模型和定标过相机模型的内外参数．这种方法有着明显的优势：程的基础上，通过实验探讨这些环境要素对定标精设备简单、方便而且能够满足精度．只需要定标度的影响．以便在实际应用中获得更高的定标收稿日期：2013—11—20作者简介：董友强(1988一)，男，硕士研究生，研究方向：图像匹配、三维重建、摄影测量42北京建筑工程学院学报精度空问任何一点在图像上的成像位置可以用针孑L模型近似表示，

8、即任何点在图像上的投影位1相机定标原理置m为光心0与的连线OM与图像平面的角点，这种关系也称为中心摄影或透视投影，其比例关系有：fxG“(2)fYcy其中，(，Y)为m点的像平面坐标；(。，，Z)空问点在相机坐标系下的坐标．用齐次坐标与矩阵表示上述透视投影关系：0000Y。z抖{0{0(3)10Z。0000100l000]●●●●