毕业设计(论文)-一种简化的计算机视觉标定算法及其编程实现.pdf
摘要
本文介绍了一种新的数码相机标定方法——像点物距法。平面靶标由四个圆构成,
已知四个圆心之间的物理距离,通过数码相机拍摄靶标,得到靶标的像。经过图像识别
方法,得到四个圆的中心像素坐标。根据这种新的数码相机标定方法,实现对摄像机的
标定,就可以实现对机械零件的图像检测,如几何尺寸的检测等。
关键字:数码相机标定;像点物距法;边缘检测;特征提取;模式识别
Abstract
Thispaperintroducesanewdigitalcameracalibration:theimage-pointobjectdistance
method.Targetplaneconstitutesbyfourcircles,thefourknownphysicaldistancebetweenthe
centersofthecircles,throughthedigitalcamera,gettheimageofthesubjectoftarget.After
imagerecognitionmethod,getthepixelcoordinatesoffourcentralcircles.Accordingtothis
newdigitalcameracalibrationmethodtorealizethecameracalibrationcanbeachievedon
themechanicalpartsoftheimagedetection,includingthegeometryofdetection.
Keywords:Digitalcameracalibration;Theimagepoint-objectdistancemethod;Edge
Detection;Featureextraction;Patternrecognition
目录
第一章绪论1
1.1引言1
1.2课题来源1
1.3数码相机标定技术概述3
1.4目的及意义5
1.5本文的主要内容5
第二章CCD数码相机标定算法模型的确立6
2.1标定靶与标志物的选择7
2.1.1标定靶的选择7
2.1.2标志物的选择7
2.2模型的建立与问题重述8
2.2.1模型的建立8
2.2.2问题重述9
第三章基本假设与符号约定10
3.1基本假设10
3.2符号约定11
第四章问题的分析及相关基本理论准备12
4.1问题的分析12
4.2相关基本理论准备13
4.2.1数码相机成像13
4.2.2透影定理13
4.2.3凸透镜成像规律15
4.2.4数码相机的基本工作原理及主要机构15
4.2.5MATLAB在CCD数码相机标定中的应用17
4.3基本图像类型19
4.3.1二进制图像19
4.3.2灰度图像19
4.3.3索引图像及RGB彩色图像20
4.4图像简单预处理的过程21
第五章利用边缘检测技术求像的几何中心22
5.1边缘检测方法概述23
5.1.1一阶微分边缘检测算子23
5.1.2二阶微分边缘检测算子26
5.2建立像的几何中心的位置的数学模型和算法28
5.2.1像素平面坐标系的建立29
5.2.2利用边缘检测定几何中心29
5.3实际问题在边缘检测过程中的进一步简化和抽象31
5.4不同阈值(threshold)下边缘检测结果33
第六章数学模型的建立与求相机参数及检验36
6.1数码相机光学原理36
6.2模型的建立与问题的求解36
6.2.1坐标系的建立36
6.2.2数码相机参数的确定37