攝像機(jī)標(biāo)定方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，逐漸形成了一門新興的技術(shù)——機(jī)器視覺技術(shù)，它主要用計算機(jī)來模擬人的視覺功能從客觀事物的圖像中提取信息，進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實際檢測、測量和控制。而智能監(jiān)控就是機(jī)器視覺的一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域，它用計算機(jī)控制的攝像頭代替人來進(jìn)行相關(guān)的監(jiān)控，通過對連續(xù)的視頻圖像的分析處理，最終實現(xiàn)監(jiān)控的效果。攝像機(jī)標(biāo)定是智能監(jiān)控中一個重要的環(huán)節(jié)和必須解決的問題。
　　本文首先對攝像機(jī)標(biāo)定的背景、定義以及基本理論進(jìn)行論

2、述，接下來主要討論了三種攝像機(jī)標(biāo)定方法并進(jìn)行相關(guān)實驗，主要工作如下:首先詳細(xì)介紹了已有的基于二維標(biāo)定板的標(biāo)定算法，該算法通過消失點的性質(zhì)求取攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)的初始值，并使用Guass-Newton法優(yōu)化求精，并且針對該算法對特殊類型的標(biāo)定圖片無法計算出正確標(biāo)定結(jié)果的問題，提出改進(jìn)算法進(jìn)行改進(jìn)，經(jīng)實驗證明，改進(jìn)算法有效地解決了上述問題;其次，針對傳統(tǒng)非線性優(yōu)化方法的標(biāo)定算法存在計算復(fù)雜、收斂性差、容易陷入局部最優(yōu)點、不穩(wěn)定、不能保證旋轉(zhuǎn)矩陣

3、R為正交陣等缺點，本文提出了一種基于遺傳算法的雙階段攝像機(jī)標(biāo)定算法，設(shè)計了算法流程并通過實驗，驗證了這一算法不僅可以較好的解決基于傳統(tǒng)非線性優(yōu)化方法的標(biāo)定算法存在的問題，并且使其標(biāo)定結(jié)果也更加準(zhǔn)確;再次，智能視頻監(jiān)控場景要求用盡量簡單常見的標(biāo)定參照物、用盡量快速簡便的方法完成攝像機(jī)標(biāo)定操作，基于二維標(biāo)定板的標(biāo)定算法，盡管標(biāo)定精度較高，但不符合上述要求，因此本文針對智能視頻監(jiān)控場景攝像機(jī)標(biāo)定，提出一種基于地面垂直目標(biāo)（如人體）的標(biāo)定算法，

4、并設(shè)計了標(biāo)定流程，該算法通過地面垂直目標(biāo)的頭頂點和腳底點得到垂直消失點和水平消失線，再根據(jù)這一數(shù)據(jù)進(jìn)而計算得到相機(jī)的內(nèi)參和外參。由于消失點和消失線的求解精度至關(guān)重要，因此本文采用奇異值分解(SVD)和擬合求精算法來保證其精度，同時還增強(qiáng)了算法的魯棒性。
　　最后，本文通過實驗，驗證了基于地面垂直目標(biāo)的標(biāo)定算法在實際監(jiān)控場景中的應(yīng)用，即利用標(biāo)定好的攝像機(jī)參數(shù)測量出圖像中兩點在實際世界中的距離，實驗證明，該算法的標(biāo)定精度滿足要求，在實