双目视觉中摄像机标定与特征点提取算法的研究与改进

发布时间：2021-11-11 17:10

　　近些年来,视觉测量技术快速发展,并且在很多领域都有广泛应用,而且越来越贴近于我们的生活。双目视觉是视觉测量技术的一个重要分支,双目视觉的理论研究为工业制造、商业活动以及新技术的产生提供技术支持,而摄像机标定技术是双目视觉系统最重要的部分,摄像机标定精度的好坏直接影响整个视觉系统的测量精度,研究摄像机标定技术对提高视觉测量整体测量精度至关重要。在传统的摄像机标定过程中,常利用标定块作为已知景物的结构信息,大多是以标定块或标定靶上的特征点作为参考点,通过灰度信息的变化,精确的提取出中心位置,此时提取出的中心位置可以看作为特征点,利用提取到的特征点的信息来进行摄像机标定。为了简化摄像机标定过程,本文提出了一种原理简单、易实现的灵活标定方法,此方法基于Hough算法的标定点提取方法,能实现可较高的精度。特征点提取的精度对整体标定精度也有着很大的影响,往往一点的误差,能使标定结果天差地别。因此为提高特征点提取的精度,在传统的标定中,大多选择用棋盘格作为标定图样,棋盘格标定是基于灰度图像的角点检测、基于二值图像的角点检测、基于轮廓曲线的角点检测。而对于棋盘格图样,在特征点的提取中很容易使角点的定位... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

小孔成像模型

图 2.2 图像坐标系在 X、Y 坐标系中，原点 O1 定义在摄像机光轴与图像平面的交点，该点一般位于图像中心处，但由于摄像机制作的原因，也会有些偏差。若 O1 在 u,v 坐标系中的坐标为 (,)00u v,X轴与Y轴方向上的像素间距分别为 dx , dy ,则图像中任一个像素在两个坐标系下的坐标有如下关系:00vdYvudXuyx (2.1)(2.1)式可用矩阵表示为： 1vu= 00101/01/00dyvdxu 1YX（2.2）2.1.3 摄像机坐标系

但是因为 R 是单位正交矩阵，满足 6 个正 R 只有 3 个独立的参数，有多种用 3 个独立参数表量 t 的 3 个参数，一共有 6 个独立的外部参数。 (3机的标定觉三维测量是基于视差原理[12]，简单的平视双目立中心的连线的距离，即基线距为 b。摄像机坐标系标系如图 1 所示。事实上摄像机的成像平面在镜面绘制在镜头的光心前 f 处，这个虚拟的图像平面像机坐标系的 x 轴和 y 轴方向一致，这样可以简化在摄像机光轴与平面的交点 O1 和 O2。空间中某点分别为 P1(u1,v1)和 P2(u2,v2)。假定两摄像机的图坐标的 Y 坐标相同，即12v v。可由三角几何关系

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种自适应点云特征点提取算法[J]. 韩磊,陈宇,王春阳,于艳鑫.  现代计算机(专业版). 2018(11)
[2]摄像机标定中的特征点提取算法研究与改进[J]. 李璐璐,赵文川,伍凡,刘永.  光学学报. 2014(05)
[3]基于机器视觉的尺寸测量方法研究[J]. 郭超,马麟.  机械工程与自动化. 2012(01)
[4]基于凸松弛全局优化算法的视觉测量位姿估计[J]. 肖永亮,苏显渝,薛俊鹏,刘晓青.  光电子.激光. 2011(09)
[5]摄像机标定算法研究[J]. 谢莉,余胜.  科技视界. 2011(04)
[6]基于机器视觉的齿轮参数测量系统设计[J]. 王文成.  机械传动. 2011(02)
[7]机器视觉中摄像机标定Tsai两步法的分析与改进[J]. 徐杰.  计算机工程与科学. 2010(04)
[8]双目视觉中摄像机标定技术的研究[J]. 时洪光,张凤生,郑春兰.  青岛大学学报(工程技术版). 2009(04)
[9]基于分块的摄像机内外参数标定方法[J]. 梁冬泰,王宣银.  上海交通大学学报. 2009(03)
[10]机器视觉中的摄像机标定技术研究[J]. 曹换荣,张明柱.  工具技术. 2008(11)



本文编号：3489205