計(jì)算機(jī)立體視覺中的攝像機(jī)標(biāo)定算法的研究與應(yīng)用.pdf

1、計(jì)算機(jī)視覺的基本任務(wù)之一就是從攝像機(jī)捕獲的二維圖像信息出發(fā)來計(jì)算三維空間中物體的幾何信息，并由此重建和識(shí)別物體。空間物體表面某點(diǎn)的三維幾何位置與其在圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的相互關(guān)系是由攝像機(jī)成像的幾何模型決定的，這些幾何模型參數(shù)就是攝像機(jī)參數(shù)。在大多數(shù)條件下這些參數(shù)必須通過實(shí)驗(yàn)與計(jì)算才能得到，這個(gè)過程被稱為是攝像機(jī)標(biāo)定?？偟膩砜?，現(xiàn)有的攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)大體可以歸結(jié)為兩類：傳統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定方法和攝像機(jī)自標(biāo)定方法。 本課題通過研究計(jì)算機(jī)視覺

2、中的攝像機(jī)的標(biāo)定方法，并將標(biāo)定的方法應(yīng)用在基于錄像的ARToolKit應(yīng)用中。ARToolKit是由日本廣島城市大學(xué)與美國(guó)華盛頓大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)二次開發(fā)包。通過剖析ARToolKit關(guān)于攝像機(jī)標(biāo)定的過程，發(fā)現(xiàn)其過程是利用兩張?zhí)囟ǖ膱D片，并對(duì)圖片進(jìn)行手工移動(dòng)來進(jìn)行攝像頭標(biāo)定的實(shí)時(shí)計(jì)算，這種對(duì)圖像手工移動(dòng)的交互方式在錄像中難以實(shí)現(xiàn)。在基于一段錄像數(shù)據(jù)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的研究中，如果默認(rèn)的攝像機(jī)參數(shù)不滿足要求，ARToolKit就無法對(duì)其進(jìn)

3、行攝像機(jī)的標(biāo)定工作。在計(jì)算機(jī)視覺中，攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)的求解方法可以分為兩種情況：一種是直接求解攝像機(jī)模型的整體矩陣，一種是分別求解攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)。前一種方法的好處是計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單，而后一種方法雖然麻煩一些，但在應(yīng)用具體參數(shù)時(shí)增加了靈活性。由于在ARToolKit中所需的參數(shù)是攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)，本文利用。Tsai兩步法對(duì)包含了標(biāo)定物的錄像進(jìn)行攝像機(jī)的標(biāo)定，分別求出了攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)。ARToolKit的工作是自成體系的，