多摄像机联合标定：原理、方法与应用研究

多视点视频中多摄像机联合标定研究是一篇深入探讨计算机视觉领域关键技术的硕士论文，由上海大学的宓桃撰写，专业方向为信号与信息处理，指导教师为安平。论文针对摄像机标定这一基础技术进行了详细探讨，特别是针对多摄像机系统的特殊需求。 摄像机标定是将二维图像转化为三维空间信息的关键步骤，对于3D结构重建、导航和视觉监控等领域至关重要。多视点视频系统由多个摄像机从不同视角捕捉同一场景，因此需要精确地确定每台摄像机的标定参数，以便于在编码和解码过程中正确渲染图像。研究范围包括单摄像机标定、双视摄像机标定和多摄像机标定。 论文首先介绍了摄像机标定的基本原理，涵盖了直接线性变换方法、透视变换矩阵标定法和Tsai的两步法等传统技术。这些方法的核心在于通过解决超定线性方程组或非线性优化来获取摄像机的内外参数。例如，平面模板法被用来标定单个摄像机，通过单应性关系约束摄像机内参数矩阵和世界坐标系的关系。 进一步，论文引入了双视摄像机标定，这种技术不仅要求获取内部参数，还涉及摄像机间的相对位置。作者通过建立固定的世界坐标系，并以一个参考摄像机为基础，逐一对其他摄像机进行立体标定，扩展至多摄像机标定，但同时也揭示了这种方法可能导致的不一致性问题。 最后，论文的亮点在于提出了基于多视定位算法的多摄像机联合标定方法。这种方法依赖于一块可移动的平面模板，通过约束优化策略，将所有摄像机的坐标系统一到共同的参考框架中，从而简化了标定过程并提高了精度。这种方法具有较高的实用价值，尤其适用于多摄像机系统的需求。 总结来说，这篇论文不仅回顾了多摄像机标定的现有技术，而且在理论上和实践上都对多视点视频中多摄像机的联合标定进行了创新性的探索，为实际应用提供了有价值的理论支撑和技术路线。