基于平面圆的摄像机自标定

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摄像机标定是计算机视觉领域里从二维图像获取三维信息的基本要求,是完成许多视觉工作必不可少的步骤。随着摄像机的普及,许多非视觉专业人士需要有一种简易、灵活的标定方法帮助他们完成与视觉有关的工作,因此,提出简便易行的摄像机标定方法是现在摄像机标定的研究热点之一。本文提出了三种简便的摄像机标定方法。三种方法都是在摄像机标定理论的基础上,根据射影几何中的有关定义和定理进行标定的。第一种方法,利用一个八等分圆,根据调和共轭点的性质求出直径上的消失点,然后利用2对相互垂直的4条直径,利用调和共轭关系建立关于摄像机内参数的约束方程,从而求出摄像机内参数;第二种方法,利用三个非同心圆及其圆心,根据极点和极线的理论,利用圆心和消失线所成的极点和极线的关系,通过求解三个简单的线性方程,从而得到消失线,最后利用圆环点的性质求解出摄像机内参数。第三种方法,利用一个四等分圆,根据配极原则,那么一条直径的两端点的极线、圆心的极线和该直径上无穷远点的极线,四直线调和分离,然后根据交比的性质,求出消失线,最后利用圆环点的性质求出摄像机内参数。实验证明,本文提出的方法简便、易操作,并且具有较高的精度。
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