摄像机标定方法综述.pdfVIP

山西电子技术 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 综 　　述 2007 年第 4 期 摄像机标定方法综述 李 　鹏 　王军宁 (西安电子科技大学 ,陕西 西安 7 1007 1) 摘 　要 :首先介绍了摄像机标定的基本原理以及对摄像机标定方法的分类 。通过对最优化标定法 、双平面标 定法 、两步法等传统摄像机方法的具体分析 ,给出了各种方法的优劣对比; 同时对多种 自标定方法的研究现状 、发 展情况以及存在问题进行了探讨 。最后给出了发展传统摄像机标定方向、提高摄像机 自标定精度的一些参考建 议 。 关键词 :摄像机标定 ;传统标定 ; 自标定 ;优化算法 ;成像模型 中图分类号 : TN948. 4 1 　　文献标识码 :A 0 　引言 2 　传统的摄像机标定方法 在图像测量过程以及机器视觉应用中 ,为确定空间物体 传统的摄像机标定方法按照其算法思路可以分成若干 表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互 类 ,包括了利用最优化算法的标定方法 ,利用摄像机变换矩 关系 ,必须建立摄像机成像的几何模型 ,这些几何模型参数 阵的标定方法 ,进一步考虑畸变补偿的两步法 ,双平面方法 , 就是摄像机参数 。在大多数条件下这些参数必须通过实验 改进的张正友标定法以及其他的一些方法等 。 与计算才能得到 ,这个求解参数的过程就称之为摄像机标 2 . 1 　利用最优化算法的标定方法 定[ 1 ] 。无论是在图像测量或者机器视觉应用中 ,摄像机参数 这一类摄像机标定方法的优点是可以假设摄像机的光 的标定都是非常关键的环节 ,其标定结果的精度及算法的稳 学成像模型非常复杂 。然而由此带来的问题是 : 1) 摄像机 定性直接影响摄像机工作产生结果的准确性 。因此 ,做好摄 标定的结果取决于摄像机的初始给定值 ,如果初始值给得不 像机标定是做好后续工作的前提 ,提高标定精度是科研工作 恰当 ,很难通过优化程序得到正确的结果 ;2) 优化程序非常 的重点所在 。 费时 ,无法实时地得到结果 。 根据参数模型的选取不同 ,这一类的方法主要 以下两 1 　标定分类 种 : ( 摄像机标定的目的是利用给定物体的参考点坐标 x , [2 ] 1) 摄影测量学中的传统方法 : Faig 在文 中提出的方 ) ( ) y , z 和它的图像坐标 u , v 来确定摄像机内部的几何和光 法是这一类技术的典型代表 。分析 Faig 给出的方法 ,可以 ( ) ( 学特性 内部参数 以及摄像机在三维世界中的坐标关系 外 看到在他的标定方法中 ,利用了针孔摄像机模型的共面约束 )