空间平行线簇的像的抛物折反射摄像机标定

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在计算机视觉领域里从二维信息中获取三维信息,摄像机标定是不可或缺的一个环节;摄像机标定也是完成其他视觉工作必不可少的步骤。传统摄像机系统成像视角较小,因此视场也小;全景摄像机系统改变了这种情况,其有了大的视场。由于全景摄像机系统有大的视场,全景摄像机系统在电子会议、监控、视觉导航,三维重构等领域都有更好的应用。全景摄像机系统已经成为计算机视觉研究工作的一个热门领域。中心折反射摄像机系统是全景摄像机系统的一种,它能提供宽视场并能够保持单视点约束。中心折反射摄像机系统由反射面和正交摄像机组成,常见的反射面有抛物反射面,椭圆反射面和双曲反射面.线在中心折反射摄像机系统下标定摄像机简单易行,而平行线簇在实物场景是常见的,它由多条平行线组成,信息量较大,更易操作。  本文首先研究平行线簇在反射折射投影的性质,并提出利用平行线簇折反射投影的性质求解摄像机内参数的方法,然后进行仿真和真实试验。实现结果表明,本文提出的实验结果是可行的。本文的主要内容为:  (1)一簇平行线基于圆环点的标定,首先利用轮廓求出主点,其次分析直线的折反射投影,求出圆环点,最后求解摄像机内参数。  (2)二簇平行线基于正交消失点的标定.分析平行线在反射折射投影的性质,求出正交方向的消失点,通过建立绝对二次曲线像的约束方程,求解摄像机内参数。  (3)三簇平行线基于平行性和基于正交方向的消失点的标定.由平行线簇在单位视球上投影的性质,分析其平行性,建立绝对二次曲线像的约束方程,求解摄像机内参数。  (4)介绍一种对点的优化方法。  (5)进行模拟实验和真实实验,验证提出方法的可行性和有效性。
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