改进的精密测角法标定面阵摄像机参数.docxVIP

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改进的精密测角法标定面阵摄像机参数.docx

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第24卷第7期2016年7月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.24No.7July.2016

文章编号1004-924X(2016)07-1592-08

改进的精密测角法标定面阵摄像机参数

赵振庆，叶东*,张鑫，陈刚

(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨15001)

摘要：改进了用于标定线阵摄像机的传统精密测角算法，标定用于面阵摄像机的参数。该算法利用两束平行光之间的夹角和投影在摄像机上图像点之间的对应关系，在给定一个预测摄像机主点的基础上计算它和实际主点之间的偏差以及摄像机焦距。分析了图像特征提取误差对于平行光夹角测量精度的影响，并给出一种基于平行光夹角误差最小的最优估计，从而进一步提高摄像机内部参数的标定精度。通过仿真实验分析了图像特征提取精度和平行光夹角测量精度对摄像机参数标定精度的影响。结果显示，当图像特征提取精度为0.1pixel,二维转台精度为0.5”时，主点标定精度可以达到0.56pixel,焦距标定精度可以达到0.06mm。利用精度为0.5的二维转台对摄像机参数进行了实际标定，通过分析像点和标定结果所计算的平行光夹角和实际测量的平行光夹角的误差，可知本文算法的误差是经典精密测角法的68.6%,由此证明该算法对于面阵摄像机参数标定具有更好的结果。

关键词：角度测量；面阵摄像机；内部参数；标定精度

中图分类号：TP391.4;TB92文献标识码：Adoi:10.3788/OPE1592

Calibrationofarea-arraycameraparametersbasedonimprovedexactmeasuringanglemethod

ZHAOZhen-qing,YEDong*,ZHANGXin,CHENGang

(SchoolofElectricalEngineringandAutomation,HarbinInstituteofTchnology,Harbin150001,China)*Correspondingauthor,Email:yedong@hit.edu.cn

Abstract:Animprovedexactmeasuringanglealgorithmisproposedforparametercalibrationofareaarraycameras.Basedonagivenestimatedprincipalpointofcamera,thealgorithmcalculateddeviationbetweentheestimatedandactualprincipalpointsandfocaldistanceofthecamerabyusingthecorrespondingrelationshipbetweenintersectionangleoftwobeamsofparallellightsandimagepointofprojectiononthecamera.Theinfluenceofimagefeatureextractionerroronintersectionanglemeasurementaccuracyofparallellightswasanalyzedandanoptimalestimationbasedontheminimumintersectionangleerrorofparallellightswasemployedsoastopromotethecalibrationaccuracyofinternalparameterofthecamera.Simulationexperimentwasconductedtoanalyzetheinfluenceofimagefeatureextractionaccuracyandintersectionanglemeasurementaccuracyofparallellightsoncameraparametercalibrationprecision.Theres