摄像机定位问题是计算机视觉领域中的经典问题之一,通过空间三维几何基元与其图像二维几何基元之间的一一对应,估计摄像机坐标系相对于世界坐标系的刚体变换关系。定位结果的好坏直接影响着后续的三维重建、目标跟踪和目标检测与识别的结果。因此,摄像机定位问题具有重要的实用价值。本文的主要内容由以下两部分组成：(1)本文首先对已有的摄像机定位算法进行了详细的分析。主要涉及了基于特征点、特征线、二次曲线等的定位方法。最成熟的定位算法当属基于点基元PNP(Perspective N Point)算法。此方法的难点在于PNP问题本身所具有的非线性性、多解性以及定位视野有限,通常的研究方法都是合理的选取控制点进行线性求解和抑制多解问题。而用线数据进行估计比用点数据更精确一些,另外,在连续地进行定位时,单个的点更容易在视野里消失,进而研究了基于线特征的PNL (Perspective N Line)定位问题,但其主要难点之一在于空间线的数学表达相对于点要复杂的多。而基于二次曲线的定位方法大部分文献中是基于空间球或柱面,虽较基于特征点和特征线其抗遮挡强,但所面临的问题是如何求其唯一解,所要求的场景比较苛刻,不适合实时性的定位。(2)本文借助于旋转体自身的对称性提出了一种摄像机定位的新算法。此算法所要求的旋转体在日常生活中比较常见。其基本思想主要是通过旋转体的对称特性来寻找物体参考系中的X轴方向和z轴方向上的消失点,从而估计摄像机的姿态。此算法避免了以往定位所要求的空间几何基元(如点、线等)的精密结构这一难题,通过大量的模拟实验和真实实验验证了此算法的可行性和有效性。可以说此算法是一种比较灵活、简便的定位方法。