基于同心圓的廣角相機標定的研究與應用.pdf

1、相機標定是計算機視覺應用中最重要的環(huán)節(jié)之一。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，大尺寸形體的整體三維測量需求日益增加。本文針對大尺寸形體的三維測量提出了一種基于同心圓與子板拼接的廣角相機標定方案，并將標定結果應用于大型環(huán)肋可展開天線的測量，證明了該標定方案的可行性。本文的主要工作包括基于同心圓圖案的改進的相機內(nèi)參標定方法、基于同心圓高精度定位的相機畸變系數(shù)求解、廣角標定模板的設計和拼接以及基于立體視覺的待測三維形體的測量。
　　首先，本文闡述了射

2、影幾何基本理論和相機的成像模型，包括理想相機模型和畸變相機模型。接著分析了Meng的基于圓環(huán)點的相機內(nèi)參標定算法，并在此基礎上提出了一種改進的基于同心圓圖案的求解相機內(nèi)參的方法，隨后給出了基于同心圓高精度定位的相機畸變系數(shù)求解方法，通過理論分析和實驗數(shù)據(jù)闡述了算法的可行性。
　　其次，針對廣角相機標定模板尺寸大的特點，提出一種基于子板拼接的大視場虛擬模板方案，該方案解決了模板尺寸大不易加工與攜帶等問題。其后，本文應用所提出的標定算

3、法結合設計的廣角標定模板，對廣角相機進行了標定。
　　最后，將廣角標定結果應用于大尺寸待測三維形體的測量。實驗采用了基于立體視覺的整體測量方案。通過采集天線兩個不同角度的圖像，利用廣角標定結果和立體視覺原理對天線進行了整體測量。首先通過編碼點的檢測、匹配及之前已確定的內(nèi)參求解相機的投影矩陣，然后利用相機畸變系數(shù)對標志點進行畸變校正并利用立體視覺原理測量標志點的三維坐標。最終將測量結果與天遠三維測量系統(tǒng)測量得到的結果對比，驗證了本文