【摘 要】
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摄像机标定在三维重建、图像的深度信息提取、虚拟视图的合成、实时定位与地图构建等方面是不可缺少的重要步骤.中心折反射摄像机与普通摄像机相比具有较大的成像视野,在工业方面的应用价值也越来越突出.因此中心折反射摄像机标定有重要的研究意义和应用价值.本文通过分析空间中不同位置关系的三条直线在中心折反射摄像机下的成像性质,提出了三种算法获取正交消失点或圆环点的像,完成摄像机内参数的标定.在中心折反射摄像机下
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摄像机标定在三维重建、图像的深度信息提取、虚拟视图的合成、实时定位与地图构建等方面是不可缺少的重要步骤.中心折反射摄像机与普通摄像机相比具有较大的成像视野,在工业方面的应用价值也越来越突出.因此中心折反射摄像机标定有重要的研究意义和应用价值.本文通过分析空间中不同位置关系的三条直线在中心折反射摄像机下的成像性质,提出了三种算法获取正交消失点或圆环点的像,完成摄像机内参数的标定.在中心折反射摄像机下,空间中三条非平行直线通过单位视球的球心投影到单位视球球面上,形成以单位视球球心为圆心的三个大圆.每两个大圆相交于单位视球上的一对对拓点,三个大圆两两相交,每个大圆上有两对对拓点,进而可以获得两个无穷远点,无穷远点关于圆的极线方向的无穷远点与该无穷远点正交.根据射影变换下的仿射不变性,在像平面上会得到两组正交消失点和一条消失线.线像与消失线的交点为圆环点的像.三条直线的像可获得六组正交消失点和三组圆环点的像.根据正交消失点或圆环点的像与绝对二次曲线的像的约束关系,完成摄像机内参数的标定.空间中交于一点的三条直线在单位视球上形成三个交于一对对拓点的大圆.由射影变换下的仿射不变性,在像平面上可以获得三个消失点.根据代数射影几何中,线像与消失点对绝对二次曲线的像的约束关系完成摄像机内参数的标定.通过大量的仿真实验和真实实验验证本文算法的有效性.在真实实验中进行了重投影误差分布和三维重构实验,结果表明本文的算法具有较强的鲁棒性.
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