小视场环境下高效摄像机标定法：基于二次曲线与直线的混合策略

小视场环境下的摄像机标定是一项关键技术，尤其是在微小物体测量系统中，摄像机的视场范围受限，传统的标定方法可能无法提供足够的特征点用于精确的三维世界坐标和二维图像坐标的映射。传统标定方法通常依赖于大规模的、均匀分布的标定板，如标准圆或网格，通过检测和分析这些特征点的位置来确定相机内参矩阵和外参矩阵。 针对小视场的挑战，研究者提出了一种创新的混合标定方法，这种方法摒弃了传统的点对点匹配策略，转而利用二次曲线和直线的特性进行标定。二次曲线方程和直线方程在三维世界坐标系和二维图像坐标系中的关系提供了更丰富的几何信息，即使在狭小的空间范围内也能捕捉到足够的特征，从而实现摄像机的校准。这种新型标定模板选择了一个简单的标准半圆，其设计易于制作，适用于小视场的应用场景。 通过仿真和实际实验，混合标定方法显示出更高的精度和更强的稳健性。它能够在小视场条件下提供更准确的内参和外参参数估计，这对于许多小对象检测、测量和机器视觉任务至关重要。例如，在电子显微镜成像、生物医学检测、精密机械制造等领域，这种标定方法能显著提升系统的性能。 总结来说，小视场摄像机标定的关键在于利用非传统的几何元素（如二次曲线和直线）构建稳定的映射关系，同时通过简化标定模板的设计，适应了小空间内的标定需求。这种方法不仅提高了标定的精度，还提高了系统的实用性，对于推进小视场机器视觉技术的发展具有重要意义。