多灭点标定相机内外参数的简化方法

"一种基于多灭点标定数码相机内外参数的方法 (2009年)，作者：王德庵，樊庆文，袁中凡，发表于《四川大学学报(工程科学版)》第41卷第5期，文章讨论了如何提高相机定标精度并简化定标过程，主要涉及相机的内外参数标定、Hough变换、直线检测等技术。" 本文介绍了一种在2009年由王德庵、樊庆文和袁中凡提出的新型数码相机内外参数标定方法，旨在提高相机定标精度的同时简化标定流程。在计算机视觉领域，相机定标是至关重要的，它关系到图像处理和三维重建的准确性。传统的定标方法可能需要复杂的步骤和多次拍摄，而该方法通过设计一个包含至少4组平行线和两个定标点的模板，仅需一次拍摄就能完成相机参数的标定。 该方法首先利用Hough变换对拍摄的模板图像进行处理，检测出图像中的所有直线，进而确定这些直线在图像平面上的灭点。灭点是平行线在透视投影下消失的点，它们与相机的内在几何特性紧密相关。接着，将检测到的灭点坐标结合平行线的方向向量代入隐参数矩阵计算方程，解出相机的隐参数矩阵。隐参数矩阵包含了相机的内部和外部参数信息。 随后，通过矩阵分解技术，从隐参数矩阵中分离出相机的内部参数矩阵（包括焦距、主点位置等）和旋转矩阵。这两个矩阵描述了相机的光学属性和相对姿态。最后，利用模板上的两个已知空间坐标的定标点，可以计算出相机的位移矩阵，这进一步完善了相机的外参数，即相机在世界坐标系中的位置。 这种方法的独特之处在于其求解过程仅涉及线性方程组的求解，因此具有较高的定标精度和稳定性。与基于主灭点的定标法相比，该方法无需对相机进行任何移动，简化了定标步骤，具有较高的实用价值和理论意义。 这项研究为相机定标提供了一个有效且简便的解决方案，特别适用于需要高精度定标的场景，如机器人导航、自动驾驶、无人机视觉系统等。通过多灭点的利用和优化的计算过程，它能够在不增加复杂性的前提下提高定标质量，对于推动计算机视觉技术的发展具有积极的影响。