小视场摄像机标定：二次曲线与直线混合方法

"小视场环境下的摄像机标定 - 郭涛达飞鹏方旭 - 东南大学自动化研究所" 摄像机标定是计算机视觉领域中的一个重要环节，它旨在确定摄像机的内在参数（如焦距、主点位置）和外在参数（如摄像机在世界坐标系中的位置和姿态），以便将三维空间中的点转换为二维图像平面上的像素坐标。在传统的摄像机标定中，通常使用带有多个特征点（如圆形或网格角点）的标定板，通过检测这些特征点的图像坐标来计算参数。然而，在小视场环境下的摄像机，由于视野限制，可能无法捕获足够数量的特征点，从而影响标定的准确性和稳定性。 针对这个问题，文章"小视场环境下的摄像机标定"提出了一种基于二次曲线与直线混合的标定方法。这种方法不再依赖于点对点的对应关系，而是利用二次曲线（如椭圆）和直线在两个坐标系之间的对应关系来进行标定。具体来说，该方法使用了一个包含半圆的标定模板，因为半圆在图像中可以转化为一系列的直线和点，提供了丰富的几何信息，即使在小视场中也能提取到足够的特征进行标定。 该混合标定方法的优势在于： 1. 提高精度：相比于基于点的标定，混合标定方法能够提供更高的精度，因为它利用了更多的几何约束，使得计算更稳定。 2. 提高鲁棒性：由于引入了更多的几何形状，这种方法对噪声和局部特征缺失的容忍度更高，具有更好的鲁棒性。 3. 制作简便：标定模板采用标准的半圆设计，制作过程简单，易于在实际的小视场环境中应用。 4. 实用性强：在微小物体测量系统等需要小视场高精度标定的场合，这种混合标定方法特别适用。 通过仿真实验和实际应用，文章验证了该混合标定方法的优越性，不仅提高了标定的精度，还增强了系统在实际环境中的适应性。这对于提升小视场摄像机在微米级测量、精密定位和导航等领域的应用性能具有重要意义。 总结来说，"小视场环境下的摄像机标定"研究提供了一种创新的解决方案，解决了小视场环境下摄像机标定的难题，为计算机视觉在受限场景中的应用开辟了新的可能性。