專利名稱：：一種可變幅面多相機(jī)系統(tǒng)柔性標(biāo)定方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)中攝像機(jī)的標(biāo)定問(wèn)題，特別涉及一種可變幅面多相機(jī)系統(tǒng)柔性標(biāo)定方法及裝置。
背景技術(shù)：
：多相機(jī)系統(tǒng)(包括多照相機(jī)系統(tǒng)、多攝像機(jī)系統(tǒng))可廣泛用于三維重建、視覺(jué)監(jiān)控、運(yùn)動(dòng)分析以及醫(yī)學(xué)研究等諸多領(lǐng)域。在多相機(jī)系統(tǒng)中，物體表面點(diǎn)的三維信息與其在圖像上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的二維信息之間的關(guān)系是通過(guò)攝像機(jī)模型來(lái)建立的，而攝像機(jī)模型由攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)決定，所謂標(biāo)定就是求解攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)的過(guò)程，其中內(nèi)部參數(shù)是指焦距、特征比、畸變因子和主點(diǎn)等，外部參數(shù)是指世界坐標(biāo)和攝像機(jī)坐標(biāo)之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)和平移。文獻(xiàn)"ImageProcessing,Analysis,andMachineVision，，(M.Sonka，V.Hlavac，R.Boyle，InternationalThomsonPublishing,1998)闡述了一種比較通用的攝像機(jī)成像模型，該成像模型用公式描述為_(kāi)足i攝像機(jī)在三維空間的姿態(tài)和位置，^:，為攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)矩陣，u。，V。是圖像中其中，Xw，Yw，Zw是標(biāo)定模板上特征點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，u，v是在圖像上的二維坐標(biāo)，A為一標(biāo)量，R，T為攝像機(jī)的外參數(shù)矩陣，又稱為圖像的外方位元素，它們分別定義了orWo0-v0001心(光軸與圖像平面的交點(diǎn))坐標(biāo)，a，13分別為X和Y方向上的采樣頻率，即單位長(zhǎng)度的像素個(gè)數(shù)，s表示因圖像坐標(biāo)系的兩個(gè)坐標(biāo)軸由于之間不互相正交而引出的傾斜因子(skewfactor)。早期的攝像機(jī)標(biāo)定方法需要精確控制攝像機(jī)和標(biāo)定物的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或者需要精確地知道標(biāo)定物幾何尺寸，這類方法能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的標(biāo)定，但標(biāo)定過(guò)程復(fù)雜，在實(shí)際中難以應(yīng)用。1998年，張正友在傳統(tǒng)標(biāo)定方法的基礎(chǔ)上提出了一種基于平面模板的攝像機(jī)標(biāo)定方法，利用旋轉(zhuǎn)矩陣的正交性條件和非線性優(yōu)化進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定，精度為0.35像素左右、易于實(shí)現(xiàn)，在機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但是該方法把平面模板作為理想平面來(lái)對(duì)待，忽略了模板的制造誤差，另外，它只考慮了兩個(gè)主要的畸變參數(shù)，標(biāo)定精度難以保證，并且只能用于小幅面攝像機(jī)的標(biāo)定。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于為多相機(jī)系統(tǒng)提供一種靈活易用、精度高、速度快的攝像機(jī)標(biāo)定方法，用于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提出一種可變幅面多相機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)定方法，其特征在于，包括下述步驟第一步，獲取標(biāo)定圖像打開(kāi)待標(biāo)定的攝像機(jī)采集標(biāo)定模板八個(gè)不同位置和姿態(tài)的圖像，所使用的標(biāo)定模板印制有圓形特征點(diǎn)，分編碼特征點(diǎn)和非編碼特征點(diǎn)兩種類型，其中標(biāo)定模板斜對(duì)角線上兩對(duì)編碼特征點(diǎn)的距離已知；第二步，圖像特征點(diǎn)檢測(cè)對(duì)采集的圖像依次進(jìn)行濾波降噪、閥值分割、邊緣檢測(cè)、中心定位處理，識(shí)別出標(biāo)定圖像上特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)和類型，并計(jì)算出特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，對(duì)于編碼特征點(diǎn)，還要對(duì)它進(jìn)行解碼，得到其編碼值；第三步，確定標(biāo)定參數(shù)初始值首先根據(jù)第二步識(shí)別出的特征點(diǎn)數(shù)目，選擇識(shí)別特征點(diǎn)數(shù)目最多的兩幅圖像進(jìn)行相對(duì)定向，得到兩幅圖像間的5個(gè)相對(duì)方位參數(shù)，如果這兩幅圖像的攝像夾角小于30度則改用下一幅圖像進(jìn)行相對(duì)定向，直到找出攝像機(jī)夾角大于30度的兩幅圖像，完成相對(duì)定向，并重建出至少5個(gè)編碼特征點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)作為標(biāo)定控制點(diǎn)，然后，利用標(biāo)定控制點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)和圖像上特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)依次對(duì)剩余的圖像進(jìn)行絕對(duì)定向，得到圖像的外方位元素；第四步，光束平差法標(biāo)定根據(jù)鏡頭畸變模型中的徑向畸變、切向畸變以及薄棱鏡畸變誤差，建立攝像機(jī)畸變模型，利用光束平差法對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，以調(diào)整和優(yōu)化攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，最后對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行溫度補(bǔ)償。攝像機(jī)畸變模型如下dx=Al*x*r2+A2*x*r4+A3*x*r6+Bl*(r2+2x2)+2*x*y*B2+El*x+E2*ydy=Al*y*r2+A2*y*r4+A3*y*r6+B2*(r2+2y2)+2*x*y*Bl其中，A1、A2、A3為徑向畸變參數(shù)；B1、B2為切向畸變參數(shù)；E1、E2為薄棱鏡畸變參數(shù)。在進(jìn)行光束平差法標(biāo)定時(shí)，以上所有畸變參數(shù)的初始值設(shè)置為零。光束平差法的誤差方程為V=A*X1+B*X2+C*X3_L其中X1為攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)變化量；X2為攝像機(jī)外參數(shù)變化量；X3為特征點(diǎn)三維坐標(biāo)變化量；L為觀察量即圖像點(diǎn)坐標(biāo)；A、B、C分別是相應(yīng)的變化量偏導(dǎo)矩陣。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述標(biāo)定方法，可用于多種幅面(視場(chǎng))多相機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)定，并對(duì)整個(gè)多相機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行一次性標(biāo)定。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明另一方面提出一種用于多相機(jī)系統(tǒng)標(biāo)定的裝置，包括采用平面形的標(biāo)定模板，標(biāo)定模板置于電動(dòng)轉(zhuǎn)盤(可遙控)上，在多相機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量區(qū)域內(nèi)隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)；啟動(dòng)系統(tǒng)中每個(gè)攝像機(jī)拍攝標(biāo)定模板不同轉(zhuǎn)動(dòng)位置的圖像。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述標(biāo)定模板上印制有圓形的非編碼特征點(diǎn)和環(huán)狀的編碼特征點(diǎn)，所有的特征點(diǎn)坐標(biāo)均為未知，只有斜對(duì)角線上兩對(duì)編碼特征點(diǎn)的距離為已知。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述特征點(diǎn)采用定向反光物質(zhì)印制，在標(biāo)定模板上印出黑底白點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在標(biāo)定過(guò)程中，標(biāo)定模板在多相機(jī)系統(tǒng)測(cè)量區(qū)域內(nèi)移動(dòng)八個(gè)方位。與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明法具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明方法對(duì)鏡頭畸變模型中的徑向畸變、切向畸變和薄棱鏡畸變進(jìn)行了全面考慮，提高了攝像機(jī)標(biāo)定的精度。(2)與傳統(tǒng)的標(biāo)定方法相比，本發(fā)明方法所使用的平面標(biāo)定模板在制造加工時(shí)不需要精確控制標(biāo)定模板的平面度和標(biāo)定模板上特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)，從而降低了標(biāo)定模板的制造加工難度。(3)與張正友標(biāo)定方法相比，本發(fā)明考慮了平面模板和特征點(diǎn)在實(shí)際加工制造中的誤差，利用攝影測(cè)量中經(jīng)過(guò)精密驗(yàn)證的光束平差算法優(yōu)化標(biāo)定結(jié)果，既調(diào)整攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)、外參數(shù)，同時(shí)也調(diào)整標(biāo)定平面模板特征點(diǎn)的世界坐標(biāo)，進(jìn)一步提高了攝像機(jī)標(biāo)定的精度；另外，本發(fā)明發(fā)法可用于30mm4000mm視場(chǎng)攝像機(jī)的標(biāo)定，而張正友標(biāo)定方法則僅局限于100mm200mm小視場(chǎng)攝像機(jī)的標(biāo)定。圖1:本發(fā)明多相機(jī)系統(tǒng)標(biāo)定裝置示意圖；圖2:本發(fā)明標(biāo)定方法流程圖；圖3:本發(fā)明標(biāo)定模板和標(biāo)定十字架設(shè)計(jì)圖；圖4:本發(fā)明標(biāo)定采集的八個(gè)方位圖片。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明提出一種多視覺(jué)系統(tǒng)的快速攝像機(jī)標(biāo)定方法，標(biāo)定裝置如圖1所示，圖中1、2、3、4表示組成多相機(jī)系統(tǒng)的攝像機(jī)，5表示標(biāo)定模板，基本流程如圖2所示。另外，本發(fā)明基于VisualC++6.0平臺(tái)自主開(kāi)發(fā)了配套的標(biāo)定軟件。本發(fā)明提出的一種可變幅面多相機(jī)系統(tǒng)標(biāo)定方法，以視場(chǎng)大小為400mm*400mm*400mm的多相機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)定為例說(shuō)明如下第一步，獲取標(biāo)定圖像采用如圖2所示的幅面大小為400mm*400mm的標(biāo)定模板，該模板上印制有13X11個(gè)圓形特征點(diǎn)，其中有17個(gè)帶有環(huán)形編碼的特征點(diǎn)，這些環(huán)形編碼點(diǎn)具有旋轉(zhuǎn)、縮放不變性，即模板在多種位置放置時(shí)拍攝圖像，都可以從圖像中解析出這些點(diǎn)的唯一編號(hào)。所有的標(biāo)志點(diǎn)坐標(biāo)均為未知，只有斜對(duì)角線上兩對(duì)編碼特征點(diǎn)的距離為已知。首先將標(biāo)定平面模板放置在測(cè)量裝置前1米處，然后打開(kāi)待標(biāo)定的攝像機(jī)采集標(biāo)定模板八個(gè)不同位置和姿態(tài)的圖像，如圖3所示；圖像采集要求(1)標(biāo)定模板和攝像機(jī)光軸的偏角不能過(guò)大，否則不利于圓形特征點(diǎn)的準(zhǔn)確識(shí)別和精確定位；(2)使標(biāo)定模板上的圓形特征點(diǎn)都能被清晰地拍攝到，以保證至少2/3的編碼特征點(diǎn)能被檢測(cè)出來(lái)；第二步，圖像特征點(diǎn)檢測(cè)對(duì)采集的圖像依次進(jìn)行濾波降噪、閥值分割、邊緣檢測(cè)、中心定位處理，識(shí)別出標(biāo)定圖像上特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)和類型，并計(jì)算出特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，對(duì)于編碼特征點(diǎn)，還要對(duì)它進(jìn)行解碼，得到其編碼值；具體檢測(cè)步驟(l)通過(guò)梯度搜索的方法找到特征點(diǎn)候選區(qū)域；(2)在候選區(qū)域進(jìn)行Ca皿y邊緣檢測(cè)，得到單像素的特征邊緣；(3)利用梯度均值法對(duì)整像素邊緣點(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行修正，得到亞像素邊緣；(4)利用最小二乘法擬合特征點(diǎn)中心；(5)利用若干先驗(yàn)規(guī)則，剔除掉不符合人工特征條件的候選點(diǎn)；最后根據(jù)標(biāo)志點(diǎn)周圍是否有環(huán)帶區(qū)分編碼點(diǎn)和非編碼點(diǎn)；(6)對(duì)編碼點(diǎn)環(huán)帶進(jìn)行采樣求取其編碼值。第三步，確定標(biāo)定參數(shù)初始值首先根據(jù)第二步識(shí)別出的特征點(diǎn)數(shù)目，選擇識(shí)別特征點(diǎn)數(shù)目最多的兩幅圖像進(jìn)行相對(duì)定向，得到兩幅圖像間的5個(gè)相對(duì)方位參數(shù)，如果這兩幅圖像的攝像夾角小于30度則改用下一幅圖像進(jìn)行相對(duì)定向，直到找出攝像機(jī)夾角大于30度的兩幅圖像，完成相對(duì)定向，并重建出至少5個(gè)編碼特征點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)作為標(biāo)定控制點(diǎn)，然后，利用標(biāo)定控制點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)和圖像上特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)依次對(duì)剩余的圖像進(jìn)行絕對(duì)定向，得到圖像的外方位元素；相對(duì)定向的意思就是指確定兩幅圖像之間的位置關(guān)系。確定一張像片的方位需6個(gè)外方位元素。因此，要確定一個(gè)立體像對(duì)的兩張像片的方位需要12個(gè)外方位元素，艮卩像片1:Xsl，Ysl，Zsl，^，"pk丄；像片2:Xs2，Ys2，Zs2，％,"2，k2;像片2的外方位元素減去像片1的外方位元素，得AXs=Xs2_Xsl，AYs=Ys2_Ysl，AZs=Zs2_Zsl~=%1i，Aco=co2_co丄，Ak=k2_k工其中，AXS、AYS、AZs為攝影基線(兩攝站投影中心的連線)在世界坐標(biāo)系的三個(gè)坐標(biāo)軸上的投影，記為Bx、By、Bz。據(jù)文獻(xiàn)"解析攝影測(cè)量學(xué)[M]"(江延川，解放軍測(cè)繪學(xué)院，1990)所述令萬(wàn)=#/+《+522，tan(iO=By/Bx，sin(v)=Bz/B，則Bx、By、Bz這三個(gè)元素可以用B，y，v這三個(gè)元素代替?？梢钥闯龌€B的長(zhǎng)度只影響立體像對(duì)的比例尺，并不影響其相對(duì)方位，因此，該立體想對(duì)的相對(duì)方位元素只需要五個(gè)，即y，v，p,"，k，其中p,"，k隱含在(X2，Y2，Z2)中，根據(jù)攝影測(cè)量共面方程，得5,1VF=《Z2義2Z2該式是一個(gè)非線性函數(shù)，為了平差計(jì)算，將按多元函數(shù)泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)，取小值一次項(xiàng)，得共面方程的線性公式為。F3<8x:把ii，v，&"，k的初值分別設(shè)置為O，利用上式進(jìn)行迭代運(yùn)算，就可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)定向，并重建出至少5個(gè)編碼特征點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)作為標(biāo)定控制點(diǎn)。絕對(duì)定向，就是利用第二步得到的圖片上圖像點(diǎn)坐標(biāo)和第三步重建出的對(duì)應(yīng)的控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)來(lái)確定像機(jī)在世界坐標(biāo)系下的絕對(duì)方位。計(jì)算公式如下V=At-L其中6<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>。L為觀察量即圖像點(diǎn)坐標(biāo)。7-(力-第四步，光束平差法標(biāo)定根據(jù)鏡頭畸變模型中的徑向畸變、切向畸變以及薄棱鏡畸變誤差，建立攝像機(jī)畸變模型，利用光束平差法對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，以調(diào)整和優(yōu)化攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，然后對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行溫度補(bǔ)償。攝像機(jī)畸變模型如下dx=Al*x*r2+A2*x*r4+A3*x*r6+Bl*(r2+2x2)+2*x*y*B2+El*x+E2*ydy=Al*y*r2+A2*y*r4+A3*y*r6+B2*(r2+2y2)+2*x*y*Bl其中，A1、A2、A3為徑向畸變參數(shù)；B1、B2為切向畸變參數(shù)；E1、E2為薄棱鏡畸變參數(shù)。在進(jìn)行光束平差法標(biāo)定時(shí)，以上所有畸變參數(shù)的初始值設(shè)置為零。以作為初始值，光束平差的誤差方程為V=A*X1+B*X2+C*X3-L其中X1為攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)變化量；X2為攝像機(jī)外參數(shù)變化量；X3為特征點(diǎn)三維坐;L為觀察量即圖像點(diǎn)坐標(biāo)；A、B、C分別是相應(yīng)的變化量偏導(dǎo)矩陣。根據(jù)以上步驟，計(jì)算得到多相機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)定結(jié)果如表1所示。標(biāo)變化<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>另外，為驗(yàn)證標(biāo)定結(jié)果的精度，并和張正友標(biāo)定方法進(jìn)行對(duì)比，分別利用兩種標(biāo)定方法得到的攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)，對(duì)計(jì)算得到的標(biāo)定模板上的三維特征點(diǎn)進(jìn)行重投影，得到在該內(nèi)外參數(shù)條件下的標(biāo)定模板上特征點(diǎn)中心的理想像素坐標(biāo)，分別計(jì)算它和實(shí)際圖像中檢測(cè)到的對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)中心像素之間的平均誤差、最大誤差、誤差之和及標(biāo)準(zhǔn)偏差。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2、3。表2張正友方法重投影誤差位置平均誤差最大誤差誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差10.25510.353625.25490.047320.33990.424633.65010.042930.21650.311721.43350.。49940.25030.364524.77970.058850.17520.256317.3480.041860.24530.350124.28470.049270.31790.421231.47210.040380.17940.275717.76060.0512表3本發(fā)明方法重投影誤差位置平均誤差最大誤差誤差和標(biāo)準(zhǔn)偏差10.06130.25126.06870.034820.06870.17036.80130.038930.06070.14996.00930.029140.07990.21877.91010.042350.06180.21346.11820.037260.07460.24787.38540.042170.06380.19016.31620.037380.07010.23246.93990.0379由表可知，本發(fā)明所提出的攝像機(jī)標(biāo)定方法得到的特征點(diǎn)中心重投影平均誤差在0.07個(gè)像素左右，最大誤差在0.25個(gè)像素，從重投影誤差結(jié)果可以看出，在考慮了標(biāo)定板的制造誤差、更全面的鏡頭畸變誤差之后，減小了重投影誤差，提高了標(biāo)定精度；同時(shí)本發(fā)明方法又具備張正友標(biāo)定方法靈活易用的優(yōu)點(diǎn)；另外，我們還加入了標(biāo)定結(jié)果的溫度補(bǔ)償，使本發(fā)明多相機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)定方法能適應(yīng)溫度的變化。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式僅限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護(hù)范圍。8權(quán)利要求一種可變幅面多相機(jī)系統(tǒng)柔性標(biāo)定裝置，其特征在于所述標(biāo)定裝置由平面形的標(biāo)定模板、電動(dòng)轉(zhuǎn)盤和待標(biāo)定的多相機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成；所述標(biāo)定模板置于電動(dòng)轉(zhuǎn)盤上饒電動(dòng)轉(zhuǎn)盤中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)；所述標(biāo)定模板上方設(shè)置有多相機(jī)系統(tǒng)；所述標(biāo)定模板印制有圓形特征點(diǎn)、分編碼特征點(diǎn)和非編碼特征點(diǎn)，其中標(biāo)定模板斜對(duì)角線上兩對(duì)編碼特征點(diǎn)的距離已知；所述標(biāo)定模板幅面可變，對(duì)于不同視場(chǎng)的多相機(jī)系統(tǒng)，采用不同幅面的標(biāo)定模板進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)于較大視場(chǎng)的多相機(jī)系統(tǒng)，采用標(biāo)定十字架。2.基于權(quán)利要求1所述標(biāo)定裝置的柔性標(biāo)定方法，其特征在于，本發(fā)明方法包括下述步驟第一步，獲取標(biāo)定圖像打開(kāi)待標(biāo)定的多相機(jī)系統(tǒng)采集標(biāo)定模板八個(gè)不同位置和姿態(tài)的圖像；所述多相機(jī)系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)相同的攝像機(jī)構(gòu)成；第二步，圖像特征點(diǎn)檢測(cè)對(duì)采集的圖像依次進(jìn)行濾波降噪、閥值分割、邊緣檢測(cè)和中心定位處理，識(shí)別出標(biāo)定圖像上特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)和類型，并計(jì)算出特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，對(duì)于編碼特征點(diǎn)，還要對(duì)它進(jìn)行解碼，得到其編碼值；第三步，確定標(biāo)定參數(shù)初始值首先根據(jù)第二步識(shí)別出的特征點(diǎn)數(shù)目，選擇識(shí)別特征點(diǎn)數(shù)目最多的兩幅圖像進(jìn)行相對(duì)定向，得到兩幅圖像間的5個(gè)相對(duì)方位參數(shù)，如果這兩幅圖像的攝像夾角小于30度則改用下一幅圖像進(jìn)行相對(duì)定向，直到找出攝像機(jī)夾角大于30度的兩幅圖像，完成相對(duì)定向，并重建出至少5個(gè)編碼特征點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)作為標(biāo)定控制點(diǎn)，然后，利用標(biāo)定控制點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)和圖像上特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)依次對(duì)剩余的圖像進(jìn)行絕對(duì)定向，得到圖像的外方位元素；第四步，光束平差法標(biāo)定根據(jù)鏡頭畸變模型中的徑向畸變、切向畸變以及薄棱鏡畸變誤差，建立攝像機(jī)畸變模型，利用光束平差法對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，以調(diào)整和優(yōu)化攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)，最后對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行溫度補(bǔ)償。3.如權(quán)利要求2所述柔性標(biāo)定方法，其特征在于所述第四步中，攝像機(jī)畸變模型如下dx=Al*x*r2+A2*x*r4+A3*x*r6+Bl*(r2+2x2)+2*x*y*B2+El*x+E2*ydy=Al*y*r2+A2*y*r4+A3*y*r6+B2*(r2+2y2)+2*x*y*Bl其中，A1、A2、A3為徑向畸變參數(shù)；B1、B2為切向畸變參數(shù)；E1、E2為薄棱鏡畸變參數(shù)；在進(jìn)行光束平差法標(biāo)定時(shí)，以上所有畸變參數(shù)的初始值設(shè)置為零；光束平差法的誤差方程為V=A*X1+B*X2+C*X3-L其中X1為攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)變化量；X2為攝像機(jī)外參數(shù)變化量；X3為特征點(diǎn)三維坐標(biāo)變化量；L為觀察量即圖像點(diǎn)坐標(biāo)；A、B、C分別是相應(yīng)的變化量偏導(dǎo)矩陣。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種多相機(jī)系統(tǒng)中攝像機(jī)的標(biāo)定方法，包括下述步驟第一步打開(kāi)多相機(jī)系統(tǒng)所有攝像機(jī)，采集標(biāo)定模板八個(gè)不同位置和姿態(tài)的圖像；第二步對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，檢測(cè)出圖像上的特征點(diǎn)；第三步利用攝影測(cè)量的方法對(duì)標(biāo)定圖像進(jìn)行相對(duì)定向和絕對(duì)定向，以確定攝像機(jī)待標(biāo)定參數(shù)的初始值；第四步根據(jù)建立的攝像機(jī)畸變模型，對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行光束平差標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)標(biāo)定參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，最后對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行溫度補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單、實(shí)用靈活，具有較高的精度。文檔編號(hào)H04N17/00GK101727670SQ20091021890公開(kāi)日2010年6月9日申請(qǐng)日期2009年11月10日優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日發(fā)明者史寶全,唐正宗,梁晉,肖振中,胡浩,郭翔申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)