工业摄像机标定.ppt
3.3、基于交比不变的摄像机畸变系数标定对于空间中同一直线上的四个点:交比:空间点透视关系:对于空间四个点对应的理想图像点为:石鑫华视觉网对于空间四个点对应的实际图像点为:石鑫华视觉网3.4、张正友的平面标定方法石鑫华视觉网张正友方法张正友方法基本原理:在这里假定模板平面在世界坐标系的平面上其中,为摄像机的内参数矩阵,为模板平面上点的齐次坐标,为模板平面上点投影到图象平面上对应点的齐次坐标,和分别是摄像机坐标系相对于世界坐标系的旋转矩阵和平移向量H张正友方法石鑫华视觉网根据旋转矩阵的性质,即和,每幅图象可以获得以下两个对内参数矩阵的基本约束由于摄像机有5个未知内参数,所以当所摄取得的图象数目大于等于3时,就可以线性唯一求解出张正友方法石鑫华视觉网张正友方法所用的平面模板算法描述石鑫华视觉网张正友方法打印一张模板并贴在一个平面上从不同角度拍摄若干张模板图象检测出图象中的特征点求出摄像机的内参数和外参数求出畸变系数优化求精张正友的平面标定方法是介于传统标定方法和自标定方法之间的一种方法。它既避免了传统方法设备要求高,操作繁琐等缺点,又较自标定方法精度高,符合办公、家庭使用的桌面视觉系统(DVS)的标定要求。张的方法是需要确定模板上点阵的物理坐标以及图像和模板之间的点的匹配,这给不熟悉计算机视觉的使用者带来了不便。张正友方法孟胡方法所用的模版3.5、孟晓桥、胡占义的圆标定方法孟胡方法石鑫华视觉网从至少三个不同方位拍摄模板图象,根据射影不变性计算出每幅图象上的圆环点像的坐标,得到关于内参数矩阵的至少六个方程,即可解出所有内参数。孟胡方法计算圆环点像的原理:模板平面无穷远直线圆环点为无穷远点,它是绝对二次曲线上的一对共轭点(1,i,0,0)(1,-i,0,0)是一对圆环点石鑫华视觉网孟胡方法石鑫华视觉网在图像上,两个圆环点的图像被计算出,则有:孟胡方法石鑫华视觉网孟胡的方法与张的方法相比:过程相似;所用的模版不同,孟胡的方法基于曲线拟合(稳定),并且不需要任何匹配,而张的方法基于点,需要匹配模版的点和图像点。3.6、吴等的平行圆标定方法石鑫华视觉网进而:吴等的标定方法平行圆:同一个平面上的圆、或平行平面上的圆。原理:利用摄像机成像的准仿射不变性,计算图像上二此曲线的交点,得到圆环点的图像吴等的标定方法e)Theseparatecasef)Theenclosingbutnotconcentriccased)Theintersectingcase石鑫华视觉网该方法从平行圆的最小个数出发,基于准仿射不变性,分析了所有可能情况的计算圆环点的方法a)TheconcentriccaseThelineatinfinityb)Theinner-tangentcaseThelineatinfinityThelineatinfinityc)Theouter-tangentcaseThelineatinfinityThelineatinfinityThelineatinfinity共面分布:吴等的标定方法石鑫华视觉网以上可进行推广到非共面的平行圆的情形吴等的标定方法利用K重建一个垂直角;重建平行线之间的交角重建的垂直角89.28o重建的平行角0.0000475o石鑫华视觉网该方法和以往的基于圆的标定方法相比:吴等的标定方法石鑫华视觉网03只需要从拟合的二次曲线出发,不需要任何匹配,不需要计算圆心;02计算圆环点图像简单;01从最小个数出发;04应用场合广泛,不仅仅限于平面的情形.可应用基于转盘的重构。应用于:石鑫华视觉网H.Wu,Q.Chen,T.Wada,VisualLineEstimationfromaSingleImageofTwoEyes.ICPR(3)2004.G.Jiang,L.Quan,H.T.Tsui,Circularmotiongeometrybyminimal2pointsin4images,ICCV2003.自动化所一角(1)视线定位(2)基于转盘的重建(3)车辆机器人等的定位4、主动视觉标