【摘 要】
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摄像机标定是计算机视觉学科中一个很基础的问题,通过标定摄像机,可以进一步的恢复图像的三维空间信息,而标定结果的好坏决定了后续工作能否顺利进行,因此具有较大的研究意义.现存的标定算法种类较多,二次曲线因稳定性较好,且容易获取,因此被广泛研究.本文在针孔模型下,通过分析共焦二次曲线的公切线性质,提出两种摄像机标定方法,算法具体如下:针孔摄像机下,有心共焦二次曲线的四条公切线相交于六个点,其中两组为实焦
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摄像机标定是计算机视觉学科中一个很基础的问题,通过标定摄像机,可以进一步的恢复图像的三维空间信息,而标定结果的好坏决定了后续工作能否顺利进行,因此具有较大的研究意义.现存的标定算法种类较多,二次曲线因稳定性较好,且容易获取,因此被广泛研究.本文在针孔模型下,通过分析共焦二次曲线的公切线性质,提出两种摄像机标定方法,算法具体如下:针孔摄像机下,有心共焦二次曲线的四条公切线相交于六个点,其中两组为实焦点和虚焦点,另外一组为圆环点,通过判断实焦点与无穷远直线和短轴的位置关系,可以区分出圆环点和无穷远直线.由焦点和主轴的性质可以获得两条相互垂直的主轴,进而获得一组相互正交的无穷远点.对于无心共焦二次曲线,它的四条公切线为一对共轭复直线和两条重合的无穷远直线,可以很容易区分无穷远直线和圆环点,利用完全四点形的调和共轭性和拉盖尔定理可以获得两组相互正交的无穷远点.根据射影不变性,任意两条共焦二次曲线的像可以获得圆环点的像和正交消失点,从而完成标定.由消失线和两条正交方向上的直线可以求解圆环点的对偶的像,进而恢复摄像机外参数.在计算机上进行大量仿真和真实实验,验证了本文算法的有效性和鲁棒性.
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