本文關(guān)鍵詞：基于基本矩陣的相機(jī)檢校算法研究

  更多相關(guān)文章： 相機(jī)檢校 基本矩陣 稀疏矩陣 光束法平差 計算機(jī)視覺

【摘要】：近年來,伴隨著數(shù)字影像技術(shù)的發(fā)展,CCD相機(jī)由于成像速度快,安全性好,圖像易于保存,價格低廉等諸多優(yōu)勢,得到了迅速發(fā)展,但是CCD相機(jī)屬于非量測相機(jī),相機(jī)的各個參數(shù)未知,在進(jìn)行攝影測量工作時,需要對其進(jìn)行檢校以得到反映相機(jī)物像投影關(guān)系的內(nèi)方位元素及鏡頭畸變參數(shù)。基本矩陣在計算機(jī)視覺中扮演著非常關(guān)鍵的角色,一般闡述的是兩張圖片對應(yīng)像點之間的相互關(guān)系,基本矩陣與景物結(jié)構(gòu)并不關(guān)聯(lián),只是與攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)以及相對姿態(tài)有關(guān),這與攝影測量學(xué)中的共面條件方程有異曲同工之妙。盡管兩張影像之間的相互關(guān)系包含有相機(jī)的內(nèi)部參數(shù),但是前人學(xué)者研究認(rèn)為直接利用基本矩陣或者共面條件方程求解相機(jī)內(nèi)部參數(shù)不太適合,解算結(jié)果不穩(wěn)定,并且精度很差。本文以基本矩陣作為研究對象,引入攝影測量基礎(chǔ)理論知識,在僅利用像方信息求解相機(jī)參數(shù)不穩(wěn)定的情況下,通過基本矩陣求解立體像對的相對定向元素,并且利用點投影系數(shù)法求得模型點坐標(biāo),而后加入物方相對控制信息,最后將以上信息加入到理論體系完備的自檢校光束法平差中,為了克服傳統(tǒng)光束法平差占用內(nèi)存資源多,系數(shù)矩陣大且容易奇異的缺點,引入計算機(jī)視覺中的稀疏矩陣光束法平差,解算得到相機(jī)各個參數(shù)。實驗中,本文設(shè)計了一種彩色編碼標(biāo)志,以便能夠自動快速地獲取高精度的像點坐標(biāo)信息。最終的實驗表明,采用本文的算法可以有效的求解相機(jī)內(nèi)方位元素及鏡頭畸變參數(shù),為了驗證解算的精度,將本文解算的相機(jī)參數(shù)與通過三維控制場檢校及平面檢校的結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果表明,本文方法解算的結(jié)果精度介于平面檢校與三維控制場檢校之間。
【關(guān)鍵詞】：相機(jī)檢校 基本矩陣 稀疏矩陣 光束法平差 計算機(jī)視覺
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P23
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 論文背景及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.3 論文研究內(nèi)容11-12
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排12-13
• 2 CCD相機(jī)基礎(chǔ)知識及檢校內(nèi)容13-25
• 2.1 CCD相機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理13-14
• 2.2 CCD相機(jī)主要特點14-15
• 2.3 相機(jī)成像模型15-22
• 2.3.1 相機(jī)成像幾何15-18
• 2.3.2 共線條件方程描述的相機(jī)模型18-20
• 2.3.3 加入畸變參數(shù)的相機(jī)模型20-22
• 2.4 CCD相機(jī)檢校內(nèi)容22-24
• 2.4.1 相機(jī)內(nèi)方位元素22-23
• 2.4.2 鏡頭光學(xué)畸變差23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 3 基于基本矩陣的相機(jī)檢�；纠碚�25-41
• 3.1 基本矩陣25-26
• 3.2 基本矩陣求解內(nèi)方位參數(shù)方法介紹26-32
• 3.3 基本矩陣求解相機(jī)參數(shù)改進(jìn)算法32-35
• 3.4 近景像對相對定向及前方交會35-40
• 3.4.1 近景像對相對定向35-40
• 3.4.2 空間前方交會模型點坐標(biāo)的計算40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 4 稀疏矩陣光束法平差41-47
• 4.1 自檢校光束法平差41-42
• 4.2 稀疏矩陣光束法平差42-46
• 4.2.1 L-M算法42-44
• 4.2.2 稀疏矩陣光束法平差基本原理44-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 5 相機(jī)檢校實驗及結(jié)果分析47-60
• 5.1 實驗概況47-53
• 5.1.1 基于編碼值的影像匹配47-49
• 5.1.2 像點坐標(biāo)提取49-53
• 5.2 相機(jī)檢校結(jié)果與分析53-59
• 5.2.1 基于基本矩陣的相機(jī)檢校結(jié)果53-54
• 5.2.2 三維檢�？刂茍鰴z校結(jié)果54-56
• 5.2.3 張正友平面檢校結(jié)果56-58
• 5.2.4 三種檢校方法對比分析58-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 6 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 論文的主要工作及創(chuàng)新點60
• 6.2 展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 附錄66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：683601