采用棋盘格靶标的全自动相机标定方法

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1、1762016，52（12）ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用采用棋盘格靶标的全自动相机标定方法郭春磊，洪鹰GUOChunlei,HONGYing天津大学机械工程学院，天津300072SchoolofMechanicalEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,ChinaGUOChunlei,HONGYing.Fullyautomaticmethodforcameracalibrationbasedo

2、ncheckerboardtarget.Com-puterEngineeringandApplications,2016,52（12）：176-179.Abstract：Inordertogetridofthehumaninterventioninthecameracalibrationprocess,thispaperproposesafullyauto-maticmethodtakingadvantageofanimprovedplanarcheckerboardtarget.Thefour

3、circularmakersarerecognized.Thusa2Dprojectivetransformationmatrixcanbeuniquelydeterminedbytheimagecoordinatesandcorrespondingly2Dphysi-calcoordinatesofthefourcircularmakers.Theinitialcoordinatesofallcheckerboardcornersarecalculatedusingtheprojectivem

4、atrix,followedbyarefinementsteptoobtainthesub-pixelcornercoordinates.Thecameraparametersaresolvedbysuccessiveiterations.Accordingtotheexperiments,theproposedautomaticcalibrationmethodnotonlyhasacapabilitythatcanidentifyallthecheckerboardcornersinimag

5、es,andagoodcalibrationaccuracyaswellasBouguet’scameracalibrationtoolboxdoes,butalsosignificantlyreducesthetimeandeffortspentinthecalibrationprocess.Asshownintheexperiments,ittakesonly16secondsfortheproposedmethodtocalibrateacamerausing20imageswithare

6、solutionof640×480.Keywords：cameracalibration;circularmakers;projectivetransformation;checkerboardcorners摘要：为了去除相机标定过程中的人为干预，提出了一种采用改进的棋盘格靶标的全自动相机标定方法。识别出每幅标定图像中的四个标志圆，利用四个标志圆圆心的图像坐标和物理坐标计算二维射影变换矩阵。依据该射影变换矩阵计算出棋盘格角点的初始图像位置，接着提取亚像素精度的角点位置。迭代求解需要标定的相机参数

7、。由实验可知，该全自动相机标定方法的棋盘格角点识别能力和相机标定精度，与Bouguet的相机标定工具箱相当，且可以显著地减少标定时间和工作量。利用20幅分辨率为640×480的靶标图像标定相机仅需16s。关键词：相机标定；标志圆；射影变换；棋盘格角点文献标志码：A中图分类号：TP394.1doi：10.3778/j.issn.1002-8331.1407-02671引言预，即在每一幅图像上点选四个外角点，用以确定图像相机标定是计算机视觉领域中的一项重要研究课处理的目标区域，是一种半自动的相机标定

8、方法，其角题，是实现3D重建、视觉测量的基础。在对视觉系统的点提取及对应点匹配不受标定环境影响，但标定过程需精度有较高要求的场合，往往要借助几何尺寸已知的靶要专业人员的参与，且重复性劳动较多，消耗时间长。[1-4][5]为了去除标定过程中的人为干预，众多学者提出了标完成相机的标定过程。Zhang提出了一种灵活易于实现的基于平面棋盘格靶标的相机标定方法。新的方法。其中一类方法采用普通的棋盘格靶标，主要[6]思想是先提取图像中的所有角点，接着过滤掉除棋盘格Bouguet参照该方法编写的Matlab相