高精度双目测距系统标定方法研究

发布时间：2017-09-10 18:13

  本文关键词：高精度双目测距系统标定方法研究

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【摘要】：基于对双目测距系统不易被发现、隐蔽性好的特点,本文深入研究了双目测距系统,根据双目测距系统原理,设计出高精度双目测距系统。为保证双目测距系统测距精度,要对该系统进行系统标定。本文分别进行单目摄像机标定和双目测距系统标定,完成摄像机的主点坐标(u0,v0),纵横比s,焦距f,畸变系数k,旋转矩阵R和平移变量t的标定,并且确定了系统旋转矩阵,系统平移变量,基线长和光轴夹角。主点坐标的标定精度直接影响了系统的标定准确性,本文提出了一种新的、标定精度更高的主点标定方法,根据光学系统成像特性,选取一束与光学系统主光轴平行的光线,则光学系统物点与像点之间所连直线必过主点。调整物点位置,在不同距离上与相应像点的连线交点即为主点,标定出摄像机主点坐标,通过实验验证,该方法标定精度达到亚像素级别。本文实现了对双目测距系统的标定。改进了Tsai两步法,标定出主点坐标及纵横比后,再根据两步法的标定原理,分别对两个摄像机的其他未标定的参数进行标定,最后标定出双目测距系统的系统参数,本文标定的参数误差EAVG=0.5792pixel,精度较高,满足实验对精度的要求。并进行了测距实验,通过多组实验证明了本文所提出的方法是正确的、可以实施的。
【关键词】：双目测距系统 单目标定 双目标定 主点标定
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 双目测距系统研究目的和意义7-8
• 1.2 双目测距系统发展现状8-10
• 1.3 论文主要完成工作10-11
• 第二章 双目测距系统的原理及总体设计11-15
• 2.1 双目测距原理11
• 2.2 性能指标11-12
• 2.3 双目测距系统的设计12-15
• 第三章 摄像机主点标定15-27
• 3.1 主点标定方法概述15-16
• 3.2 主点标定系统设计16-21
• 3.3 主点标定结果与误差分析21-27
• 第四章 双目测距系统标定27-43
• 4.1 摄像机标定方法概述27-28
• 4.2 摄像机标定28-39
• 4.3 双目测距系统标定39-42
• 4.4 利用双目测距系统测量距离42-43
• 第五章 标定实验结果及误差分析43-49
• 5.1 标定实验结果43-47
• 5.2 双目测距系统标定结果误差分析47-49
• 第六章 总结及展望49-51
• 6.1 工作总结49-50
• 6.2 工作展望50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-53

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本文编号：825848