基于LCD和改进棋盘格模板的摄像机标定.pdfVIP

学兔兔 第33卷 第 7期 仪 器 仪 表 学 报 V0l_33No．7 2012年 7月 ChineseJournalofScientificInstrument Ju1．2012 基于 LCD和改进棋盘格模板的摄像机标定 张浩鹏 ，王宗义，吴攀超 ，林欣堂 (哈尔滨T程大学 自动化学院 哈尔滨 150001) 摘 要：为了克服传统棋盘格模板标定点检测算法对于遮挡、视角、照明和畸变的局限性，提出一种利用基准点标记代替传统 棋盘格黑白方块的改进模板 ，同时提出模板标定点的相应全 自动识别算法。为了提高标定模板的质量 ，标定模板通过 LCD (1iquidcrystaldisplay)显示。因为LCD具有极高的几何精度和纯平面性 ，从而提高标定精度。传统摄像机标定同时计算针孑L 模型和透镜畸变模型，从而2种模型耦合在一起，所得到的标定结果仅对训练数据是有效的，而算法对于新数据的标定误差增 加。为了克服2种模型的耦合，提出一种分离地标定 2种模型的方法。算法利用模板的射影不变量约束，即交比和直线的射影 为直线，求解带有畸变的标定点的校正的坐标，然后线性地求解2种模型。实验结果表明算法稳定且精度高。 关键词：摄像机标定 ；LCD；改进的棋盘格模板；射影不变量 中图分类号 ：TP391．41 文献标识码 ：A 国家标准学科分类代码 ：520．60 Cameracalibration basedonLCD andimprovedcheckerboardpattern ZhangHaopeng，WangZongyi，WuPanchao，LinXintang (AutomationCollege，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China) Abstract：Inordertoovercometheshortcomingsthattheidentificationalgorithmsoftraditionalcheckerboardpattern calibrationpointsarelimited byocclusion，viewpoint，illuminationand lensdistortion，animprovedcheckerboard patterntemplatethatreplacestheblackandwhitesquaresoftraditionalcheckerboardpattern withfiducialmarkersis designed，andcorrespondingfully—automaticidentificationalgorithm ofthecalibrationpointsisproposed．Inorderto improvethequalityofcalibrationtemplate，theimprovedcheckerboardpatternisdisplayed on screen usingaLCD (1iquidcrystaldisplay)displayasthecalibrationtemplate．BecauseLCDhasveryhighgeometricaccuracyandpure planarity，SOthecalibrationaccuracyisimproved．A lotoftraditionalcameracalibrationmethodscomputethepin— holeandlensdistortionmodelsatthesametime，SOthetwomodelsarecoupled；andthecomputedcalibrationre- sultsarevalidonlyforthetrainingdataandtheircalibrationerrorsincreaseofrnew data．Inordertoovercomethe couplingofthetwomo