摄像机径向畸变校正和内参估计的单图标定方法

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1、第39卷第9期光电工程Vol.39,No.92012年9月Opto-ElectronicEngineeringSept,2012文章编号：1003-501X(2012)09-0125-07摄像机径向畸变校正和内参估计的单图标定方法朱云芳(浙江工商大学计算机与信息工程学院，杭州310018)摘要：提出了一种对摄像机的径向畸变进行校正和内参数估计的单图标定方法。拍摄一幅平面标定模板图像，提出若干条直线，拟合在单参数除法畸变模型下的圆弧参数，从而估计出径向畸变。对径向畸变进行校正后，利用标定模板点与经过校正后的图像点之间的对应关系，

2、估计出单应性矩阵。在假定摄像机主点与畸变中心重合的条件下，线性地计算出摄像机焦距初值。以上述线性方法得到的结果为初值，进行非线性优化，最终得到准确的摄像机参数。超广角鱼眼相机和普通数码相机的实验结果表明，本文提出的算法实现简单、适用性广，结果准确，具有较强的实用性。关键词：摄像机标定；除法模型；鱼眼相机；径向畸变中图分类号：TP391.7文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1003-501X.2012.09.020CalibrationofRadialDistortionandIntrinsicParamete

3、rsUsingaSingleImageZHUYun-fang(CollegeofComputerandInformationEngineering,ZhejiangGongshangUniversity,Hangzhou310018,China)Abstract:Amethodofcalibratingradialdistortionandintrinsicparametersbasedonasingletemplateimageisproposed.Themethodbasedontheconstraintthatstrai

4、ghtlinesinthe3Dworldareimagingascirculararcsintheimageplaneunderthesingleparameterdivisionmodel.Withtheinputtempleimage,thestraightlinesinthetemplateandthecorrespondingcirculararcsinthedistortedimagearefirstidentifiedandestimated.Thenthesingledistortionparameterandt

5、hecenterofdistortionareestimatedbasedontheparametersofcirculararcs.Aftertheimageisundistorted,thehomographymatrixiscalculatedandthefocallengthislinearlyestimated.TheseinitialestimationsarerefinedbyminimizingtheimagereprojectionerrorusingLevenberg-Marquardt,andaccura

6、teresultsarefinallyacquired.Resultsofexperimentswithfish-eyecameraandhigh-resolutiondigitalcamerashowthattheproposedmethodissimple,flexibleandaccurate.Keywords:cameracalibration;divisionmodel;fish-eyecamera;radialdistortion0引言摄像机标定是计算机视觉和摄影测量的关键技术之一，一般可分为基于标定物的传统标定和

7、基于图像序列的自标定二类方法。[1][2]在传统标定方法中，比较典型的是二步法和平面模板标定法。二步法将标定工作分为二步，首先确定透视投影矩阵，然后从透视投影矩阵中恢复出摄像机的内外参数。由于该方法需要制作高精度的三维收稿日期：2011-10-08；收到修改稿日期：2012-04-23基金项目：浙江省科技计划项目(2010C31108，2010R50006);浙江省自然科学基金项目(LY12F01019,Z1111051)作者简介：朱云芳(1980-)，女(汉族)，湖北荆州人。副教授，博士，主要研究工作是计算机视觉、图像处理。

8、E-mail:zhuyf@zjgsu.edu.cn。http://www.gdgc.ac.cn126光电工程2012年9月标定块，实施起来较为不便。张正友根据位于同一平面上的定标点可以建立起关于摄像机内部参数的二个方程这一特点，提出可以通过不同位置和方向的几个平面来求解内参数