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《雙目立體測量系統(tǒng)標(biāo)定及精度評價(jià)-論文.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第31卷第7期計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件V01．31NO．72014年7月ComputerApplicationsandSoftwareJu1．2014雙目立體測量系統(tǒng)標(biāo)定及精度評價(jià)張鑫習(xí)俊通(上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院上海200240)摘要攝像機(jī)標(biāo)定是雙目立體測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)，標(biāo)定精度也最終影響著整個(gè)系統(tǒng)的測量精度。Zhang提出的平面模板標(biāo)定法通過采用一種具有特征點(diǎn)的平面靶標(biāo)來進(jìn)行標(biāo)定，操作簡便，精度高。關(guān)于此方法，不同類型的靶標(biāo)具有的特征點(diǎn)提取精度也不同，從而影響著攝像機(jī)標(biāo)定精度。采用棋盤和圓點(diǎn)陣列兩種類型靶標(biāo)分別進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定，然后利用標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行三維測量，以三維測量精度作為標(biāo)定精度評價(jià)
2、依據(jù)。實(shí)驗(yàn)表明，相較于棋盤靶標(biāo)，采用圓點(diǎn)陣列靶標(biāo)進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定，將會獲得更高的標(biāo)定精度。關(guān)鍵詞攝像機(jī)標(biāo)定雙目立體測量系統(tǒng)棋盤圓點(diǎn)陣列精度評價(jià)中圖分類號TP391文獻(xiàn)標(biāo)識碼ADOI：10．3969／j．issn．1000—386x．2014．07．041CALIBRATIoNANDACCURACYEVALUATIoNoFBINoCULARSTEREoMEASUREMENTSYSTEMZhangXinXiJuntong(SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)AbstractC
3、ameracalibrationisthefoundationofbinocularstereomeasurementsystem，andthecalibrationprecisionalsoaffectsthemeasuringprecisionofwholesystemeventually．TheplanetemplatecalibrationmethodproposedbyZhangcalibratesbyusingaplanetargetwithfeaturepoints，anditiseasyinoperationandhighinaccuracy．Forthismethod，
4、ithasdifferentprecisionsonfeaturepointextractionfordifferenttargets，thereforethecameracalibrationprecisionsareimpacted．Inthispaperweproposetousetwokindsoftargets，thecheckertargetandcirclearraytarget，tocarryoutthecameracalibrationrespectively，andthenusingthecalibratedresultsfor3-dimensionalmeasure
5、ment，andtakingthe3Dmeasuringprecisionasthebasisofthecalibrationprecisionevaluation．Experimentdemonstratesthatcomparedwithcheckertarget，thecameracalibrationwillobtainhighercalibrationprecisionbyusingcirclearraytarget．KeywordsCameracalibrationBinocularstereosystemCheckerCirclearayAccuracyevaluation
6、定精度。0引言1標(biāo)定及精度評價(jià)原理攝像機(jī)標(biāo)定是雙目立體測量系統(tǒng)不可缺少的前提和基礎(chǔ)，并且標(biāo)定精度直接影響最終的測量精度。攝像機(jī)標(biāo)定的目的是1．1非線性攝像機(jī)模型確定三維物體的世界坐標(biāo)系到攝像機(jī)上圖像坐標(biāo)系的映射關(guān)用P=[YZ]表示空間中一個(gè)三維點(diǎn)，用p=[“]表系，其中包括攝像機(jī)成像系統(tǒng)內(nèi)外幾何及光學(xué)參數(shù)的標(biāo)定和兩示投影在圖像上的二維點(diǎn)，則在理想的小孔模型下，圖像的成像個(gè)攝像機(jī)之間的相對位置關(guān)系的標(biāo)定。過程可用如下關(guān)系式表示。在一系列標(biāo)定算法中，Zhang提出的平面模板標(biāo)定法利用一個(gè)具有特征點(diǎn)的平面靶標(biāo)，攝像機(jī)從多個(gè)不同方位拍攝獲取r]sIll=R]圖像，最后通過確定圖像和靶標(biāo)上的點(diǎn)的匹
7、配關(guān)系，計(jì)算出映射IJA=[矩陣，從而獲得攝像機(jī)參數(shù)。該方法具有操作簡單、精度高、魯棒性好的特點(diǎn)。目前，攝像機(jī)標(biāo)定過程中使用較多的平面靶標(biāo)其中A代表的內(nèi)參數(shù)矩陣為圖像U軸的尺度因子為圖像包括棋盤靶標(biāo)和圓點(diǎn)陣列靶標(biāo)等。不同類型的靶標(biāo)，其特征點(diǎn)軸的尺度因子，(C?C)是主點(diǎn)(光軸與圖像平面的交點(diǎn))坐的提取精度也不同，從而影響著攝像機(jī)標(biāo)定精度。本文分別采標(biāo)。[Rt]代表外參數(shù)矩陣，代表3X3的旋轉(zhuǎn)矩陣，t代表3X用棋盤靶標(biāo)和圓點(diǎn)陣列靶標(biāo)進(jìn)
