基于單視圖的攝像機(jī)標(biāo)定及其應(yīng)用.pdf

1、近幾年來計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域出現(xiàn)了一個(gè)新興的應(yīng)用方向——智能視覺監(jiān)控。它是用計(jì)算機(jī)視覺的方法，在不需要人為干預(yù)的情況下，通過對(duì)攝像機(jī)拍錄的圖像序列進(jìn)行自動(dòng)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中運(yùn)動(dòng)物體的定位、識(shí)別和跟蹤。并在此基礎(chǔ)上分析和判斷運(yùn)動(dòng)物體的行為，從而做到既能完成日常管理又能在異常情況發(fā)生的時(shí)候及時(shí)做出反應(yīng)。而攝像機(jī)標(biāo)定就是智能視覺監(jiān)控中首先需要解決的重要問題和基本問題。 本文在現(xiàn)有的標(biāo)定算法基礎(chǔ)上，結(jié)合智能監(jiān)控的特點(diǎn)，提出了一種快速、靈活

2、且有效的相機(jī)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定算法，主要工作如下：對(duì)張正友的二維平面模板標(biāo)定、一維標(biāo)定、基于幾何約束(包括平行約束和正交性約束)的標(biāo)定進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并且總結(jié)了各自算法的優(yōu)缺點(diǎn)。但是，在場(chǎng)景中沒有任何標(biāo)定板或者運(yùn)動(dòng)目標(biāo)物體缺乏幾何信息約束的情況下，這些方法都無法提供足夠的約束完成相機(jī)標(biāo)定，往往起到的只是一種啟發(fā)性的作用。因此本文采用一種基于地面垂直目標(biāo)的標(biāo)定方法。 基于地面垂直目標(biāo)的標(biāo)定方法，由垂直目標(biāo)(人體)的頭頂點(diǎn)和腳底點(diǎn)得到垂直消

3、失點(diǎn)和水平消失線。再根據(jù)垂直消失點(diǎn)和水平消失線是相機(jī)內(nèi)外參的函數(shù)，進(jìn)而得到相機(jī)的內(nèi)參和外參，包括焦距、主點(diǎn)的橫向坐標(biāo)、旋轉(zhuǎn)矩陣以及攝像機(jī)垂直方向位移；考慮到消失點(diǎn)和消失線對(duì)于整個(gè)算法的重要性以及兩者對(duì)噪聲的敏感性，對(duì)消失點(diǎn)和消失線采用了優(yōu)化策略，在增強(qiáng)了算法了魯棒性的同時(shí)，還提高了算法的精度；與傳統(tǒng)交比方法不同，本文采用了代數(shù)的方法求解地面和空中目標(biāo)的垂直高度。值得注意的是，這兩個(gè)應(yīng)用無需知道攝像機(jī)的任何參數(shù)。 最后，本文通過實(shí)