相机标定是计算机视觉领域的一个重要工作,尤其是视觉测量系统的一个重要的技术环节。相机标定的准确性对整个视觉测量系统的测量精度有很大的影响。一般而言,相机标定技术可以分为如下几种:视觉主动式标定技术、传统标定技术、相机本身标定技术。方法的选择往往基于实际的需求。对相机标定方法的要求是标定操作简单且精度高。基于此要求,本文的研究重点是传统方法,即基于合作标定物的标定技术。本文从相机标定基础理论出发,着重介绍了三维空间点到计算机帧存图像点的转换关系。为提出后续的相机标定方法提供了可靠的理论支撑。三种经典方法中的张正友平面标定方法因为其标定过程相对简单,标定结果较准确,在实际视觉测量系统中应用广泛。该方法本身只求解了两阶径向畸变系数,为了充分研究该方法的性能,通过仿真实验,探求了高阶径向畸变对该方法的影响。同时,本文在张氏标定方法的基础上提出了一种基于除法模型的相机标定方法,该方法巧妙地将畸变系数与单应性矩阵同时求解,使得在不使用非线性优化的情况下,得到与张氏方法精度相当的标定结果。同时该方法还考虑了畸变中心与主点不重合的情况,添加了畸变中心这一参数。通过仿真以及实验验证了该方法标定结果的准确性。基于合作标定物的相机标定方法中有三种经典的方法,其中线性方法是最简单最快捷的标定方法,但因其没有考虑相机畸变的存在,所以在标定精度上有所不足。本文在经典线性标定方法的基础上,根据实际工程需求,提出了一种基于标志器的相机标定方法。该方法是在线性标定方法的基础上,继续估计径向畸变,利用非线性优化对所有参数进行优化。通过实际实验证明了该方法的正确性。最后给出了本文所搭建的相机标定系统,并进行了10次完整的相机标定,得到10个标定结果,通过标定结果的分析,证明该系统简单、实用、功能正确。