MATLAB相机标定系统：高精度实现与LCD模板研究

该篇硕士学位论文主要探讨了基于MATLAB的相机标定系统的研究与实现。相机标定是计算机视觉、摄影测量等领域中的核心议题，它涉及通过图像中特征点的三维空间位置与其在二维图像中的对应关系，通过优化计算来确定相机的内外参数。这些参数对于图像测量和计算机视觉任务的精度至关重要。 论文作者陈勇在导师韩玲教授的指导下，利用MATLAB编程语言构建了一个全面的相机标定系统。该系统包含了多个关键功能模块，如标定模板的制作，用于图像处理的双边滤波（能有效去除噪声同时保持边缘细节）、自适应的最大内间方差分割（帮助区域分割）、改进的灰度矩阵亚像素边缘坐标提取以及最小二乘拟合椭圆（提高圆心位置的精度）等技术。 传统上，相机标定要求标定物体必须是平整且精确制造的，这在实际操作中往往成本高且困难。本文创新性地采用液晶显示器（LCD）作为标定模板，解决了标定精度与成本之间的矛盾。LCD的高精度和平整度使其成为理想的替代选择，其制作工艺使得纯平面度偏差极低，点距精度高，能满足高精度标定需求。 论文还对张正友的相机标定方法进行了扩展，包括考虑了切向畸变，并引入了改进的参数优化算法，这进一步提升了标定的精度。通过自动捕捉电脑屏幕分辨率并绘制出任意大小、高精度的圆作为标定特征点，论文实现了自动化获取特征圆点的空间物理坐标，从而简化了整个标定过程。 该研究不仅提供了一种实用的相机标定系统，还展示了如何利用MATLAB平台进行高效、精确的相机参数估计，这对于实际应用中的图像处理和计算机视觉任务具有重要的意义。