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基于OpenCV的双目视觉标定程序的开发
资料介绍
文档为基于OpenCV的双目视觉标定程序的开发总结文档，是一份不错的参考资料，感兴趣的可以下载看看，，，，，，，，，，，，，
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基于
的双目视觉标定程序的开发
OpenCV
秦保华
张 海
,
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 北京
(
,
)
100083
摘 要 分析了基于
标靶的摄像机标定算法原理以及双目立体视觉系统摄像机的标定方法
,
:
2D
给出了基于开源视觉库
的摄像机标定算法的详细处理流程 实现了一个完整
,
OpenCV
的摄像机标定程序 可移植到嵌入式系统中
,
。
关键词 摄像机标定 双目视觉
;
OpenCV
:
;
对位置
r 表示右摄像机与世界坐标系的相对位
, 、
Rr T
引 言
0
置 因此 对于空间任意一点 如果在世界坐标系 左
。
,
,
、
在很多视觉系统的应用中 例如测量或者物体表
,
摄像机坐标系和右摄像机坐标系中的坐标分别为
、
xw
面三维恢复等 需要得到摄像机的内 外参数 即进行
,
,
、
则有
因此 两台摄像机之
,
、,
x xr
l
:
,
。
r
x=Rlxw+T xr=Rrxw+T
l
l
摄像机标定 摄像机标定是决定系统精度的关键环
。
间的相对几何关系可以由下式表示[3]
:
节
可实现图像处理和计算机视觉方面的很
。OpenCV
-1
,
—
R=RrRl- 1 T=T RrRl T
r
l
多通用算法 可向嵌入式视觉系统迅速移植的双目立
,
体视觉摄像机标定应用程序开发方法[1]
。
基于
的双目视觉摄像机标定
2
OpenCV
基于
的摄像机标定采用平面棋盘格标
OpenCV
基本原理
1
定模板 如下图 所示
,
。
1
传统的摄像机标定方法 都需要使用
,
立体标
3D
靶 制作成本高 且加工精度受到一定的限制 基于
,
,
。
平面标靶的摄像机标定方法 只要求摄像机在不
,
2D
同方位拍摄一个平面标靶 能够满足嵌入式视觉系统
,
中标定方法灵活 快速的要求
、
。
基于
标靶的平面标定方法 标定过程分为两
,
2D
计算标靶平面与图像平面之间的映射矩阵 计
步
:
,
①
算映射矩阵时不考虑摄像机的成像模型 只是根据平
,
由平面标定算法原理可知 采集不同方位的多幅棋
,
面标靶坐标点和对应的图像坐标点的数据 利用最小
,
盘标定模板的图像 根据模板角点与图像点的坐标对应
,
二乘方法计算得到
求解摄像机参数矩阵 由计算
,
;
②
关系就可以得到摄像机的内 外参数 由于计算中采用了
、
,
得到的标靶平面和图像平面的映射矩阵得到与摄像
机内部参数相关的基本方程关系 求解方程得到摄像
最小二乘算法 因此 采集的图像越多 标定的结果越准
,
,
,
,
确 利用
。
提供的处理函数 实现了快速 准确 全
、 、
,
OpenCV
机内部参数 考虑镜头的畸变模型 将上述解方程获
,
,
自动处理的摄像机标定算法 算法结构如图 所示
。
。
2
现
代
计
算
机
得的内部参数作为初值 进行非线性优化搜索 从而
,
,
装载图像
( )
1
计算出所有参数的准确值[2]
。
的
OpenCV HightGUI
部分提供了载入图像的函数
返回指向图像的
在双目立体视觉系统中 除了要得到各个摄像机
,
。
cvLoadImage() cvLoadImage()
IplImage
IplImage
的内部参数外 还要知道两台摄像机之间的相对位置
,
结构指针 所有对图像的处理操作都是通过对
,
关系 获得系统的结构参数 旋转矩阵 和平移矢量
:
,
R
(
指针完成的
函数只支持单幅图像的载
cvLoadImage()
。
总
设双目视觉系统左右摄像机的外部参数分别为
。
、
T
Rl
表示左摄像机与世界坐标系的相
、
l
入 而摄像机的标定需要对多幅图像进行处理 算法中
。
,
第
二
六
五
期
)
与
即
Rl T
、,
Rr T
T
l
r
采用了一个简单 实用的处理方法 即将所需要的全部
、
,
收稿日期
修稿日期
:
2007- 08- 20
:
2007- 06- 11
作者简介 秦保华
:
男 河北迁西人 硕士 研究方向为嵌入式系统 计算机视觉
,
(
) ,
,
,
、
1982-
#"!
2007.8
M O D E R N C OM P U T E R
全部评论(1)
2023-04-09 16:13:19liuronghai07
又是期刊，一般一般