基于光学成像测头和视觉图结构的多摄像机系统标定方法技术方案

技术编号:5398846 阅读:328 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种基于光学成像测头和视觉图结构的多摄像机系统标定方法,利用光学成像测头对各摄像进行独立标定,得到各摄像机的内参数和畸变参数初值;对多摄像机进行两两标定,采用线性估计方法得到视场有重叠区域的两个摄像机间的基本矩阵、极线约束、旋转矩阵和平移向量;根据图理论和视觉图结构建立多摄像机间的连接关系,采用最短路径方法估计每个摄像机相对于参考摄像机的旋转和平移向量初值;运用稀疏捆绑调整算法对所有摄像机的全体内外参数和采集的光学成像测头的三维标志点集进行优化估计,得到高精度的标定结果。本发明专利技术标定过程简单,由局部到全局、由粗到精,实现了高精度和鲁棒的标定,适用于不同测量范围、不同分布结构的多摄像机系统的标定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于视觉测量
,涉及一种基于光学成像测头和视觉图结构的多摄 像机系统标定方法。
技术介绍
使用多摄像机系统进行三维测量,必须首先完成每个摄像机的内参数和畸变参 数,多摄像机间的相对位姿及与参考坐标系位姿参数的标定。标定的鲁棒性及精度直接决 定多摄像机系统的测量精度,因而鲁棒且高精度的标定是多摄像机系统实现高精度标定的 前提和条件。摄像机标定由来已久,经过数十年的发展,有许多行之有效的方法。近年来,因多 摄像机系统在大尺度、大范围测量上的独特明显,受到国内外研究的广泛重视,尤其是多摄 像机系统的高效、高精度成为研究的热点。然而,传统的多摄像机标定方法中,一些采用电 子经纬仪来建立世界坐标系,从而增加了系统的成本和复杂性;一些采用三维、二维、一维 或0维标定物,直接利用单摄像机内部参数和摄像机间的位姿关系完成多摄像机系统标定 参数的估计,一方面要求标定物在所有摄像机视场中可见,另一方面标定结果会受噪声、计 算误差、初始参数误差等影响,精度较低;尽管一些方法在标定的最后阶段也采用了捆绑调 整优化方法,然而三维标定点集的采集过程较为复杂,且需要抛弃局外点,效率较低,鲁棒 性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光学成像测头和视觉图结构的多摄像机系统标定方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1、硬件的建立:采用分布式的多个摄像机和一个光学成像测头,所有摄像机不要求有重叠的视场空间,但要求至少每两个摄像机之间有重叠视场:步骤2、确定每个摄像机的空间位置,为每个摄像机确定一个或多个空间定位点,按空间定位点选择的原则即在单摄像机或多摄像机的标定过程中光学成像测头均能位于所标定的摄像机视场以内。在单摄像机的标定中,首先在其对应的定位点上安装基准定位块(1),将光学成像测头置入每个摄像机视场范围,并与基准定位块(1)对准,以光学成像测头的测尖(2)为圆心转动光学成像测头,光学成像测头靶体4上的七个标志点(5...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵宏李进军
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:87[中国|西安]

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