第
卷
第
期
光
学
学
报
年
月
ACTAOPTICASINICA
November
基于合作目标姿态测量的新型摄像机校准方法
王
艳
袁
峰
哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院
黑龙江 哈尔滨
摘要
针对在姿态测量中摄像机成像的复杂畸变问题
提出了一种新型的摄像机 校准 方法
该方 法不 需要高 精度
的标定参照物
只需要利用标定靶标间的相互约束关系 建立 摄 像机 内参 数 与靶 标特 征 的约 束方 程
从 而线 性求 解
摄像机内参数
通过非线性优化方法优化摄像机 内参 数
完 成摄 像机 的 标定
仿 真和 实验 结 果表 明
所 提出 的算
法对图像噪声不敏感
测量精度和可靠性都得到有效的改善
精度可 达
说明 该算 法在合 作目 标的姿 态
测量中具有方法易于实现
测量精度高
可靠的优点
关键词
机器视觉
摄像机标定
正交隐消点
合作目标
中图分类号
文献标识码
doi
.
AOS.
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Abstract
Ke
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words
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收稿日期
收到修改稿日期
基金项目
国家自然科学基金
作者简介
王
艳
女
博士研究生
主要从事光电检测
姿态测量
机器视觉方面的研究
导师简介
袁
峰
男
博士
教授
博士生导师
主要从事光 电检 测技 术及 精密 几 何参 数测 量 技术 方面 的 研究
引
言
在空间目标姿态测量过程中
摄像机标定是最基本
最重要的工作之一
也是摄像测 量和光测研 究领域
的热点之一
基于合作目标的姿态测量是一种高精度的测量技术
合作 目标的姿态 测量特点是 已知目标
航天器的特征点安装位置信息
而在合作目标姿态测量中经常使用
作为非量测 摄像机
其内部和外 部
参数并不稳定
在应用过程中存在着严重的非线性畸变
这种情况下
传统的小孔成像模 型已经无法 准确建
立几何成像关系
因此
研究一种新的成像模型及畸变补偿方法完成摄像机的标定过程
成为了空间目标
姿态测量的重点