摄相机标定
中国科学院自动化研究所
模式识别国家重点实验室
http://www.nlpr.ia.ac.cn/english/rv
主要内容
1、引言:什么是摄相机标定
2、摄相机标定方法的分类
3、传统摄相机标定方法(或利用景物信息
的标定方法)
4、主动视觉摄相机标定方法
5、摄相机自标定方法
1、引言
视觉目的
三维重建是人类视觉的主要目的,也是计算机视觉
的最主要的研究方向. (Marr 1982)
所谓三维重建就是指从图象出发恢复出空间点三维
坐标的过程。
三维重建的三个关键步骤
• 图象对应点的确定
• 摄像机标定
• 二图象间摄像机运动参数的确定
坐标系
11、世界坐标系:
、世界坐标系:
ZYX
,
,
ZYX
,
,
22、摄像机坐标系:
、摄像机坐标系:
[
]yx,
[
]vu,
33、图像坐标系
、图像坐标系::
w
c
w
c
w
c
wX
wZ
wY
wO
世界坐标系
世界坐标系
cX
x
u
1O
v
图像坐标系
图像坐标系
O
摄像机坐标系
摄像机坐标系
cZ
cY
y
图像数字化
)0
(
0,vu
1O
中的坐标为
中的坐标为
dx,
dy
象素在轴上的物理尺寸为
象素在轴上的物理尺寸
vu,
在在
Affine Transformation :
Transformation :
Affine
u
+
θ
−
=
u
y
d
0
cot
dx
x
d
dx
VV
dY
dy
v
+
=
v
0
dy
y
d
sin
齐次坐标形式::
齐次坐标形式
cot
u
sin/
0
f
u
0
0
−
f
u
⎡
⎢
v
⎢
1
⎢
⎣
⎤
⎥
⎥
⎥
⎦
⎡
⎢
⎢
⎢
⎣
f
v
=
θ
θ
θ
0v
CC
θ
1O
θ
0u
dx
dX
UU
其中其中
f
u
=
,1
dx
f
v
=
1
dy
⎤
⎥
⎥
⎥
⎦
0
x
u
⎡
d
⎢
v
y
⎢
0
11
⎢
⎣
⎤
⎥
⎥
⎥
⎦
d
摄像机的内参数矩阵 K
u
⎡
⎢
v
⎢
1
⎢
⎣
⎤
⎥
⎥
⎥
⎦
=
f
−
f
f
cot
⎡
u
u
⎢
0
sin/
⎢
0
0
⎢
⎣
444 2
1
K
v
0
θ
θ
x
u
⎡
d
⎢
v
y
⎢
0
11
⎢
⎣
⎤
⎥
⎥
⎥
⎦
444 3
d
⎤
⎥
⎥
⎥
⎦
2、摄相机标定方法分类