基于OpenCV的摄像机标定方法的实现
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｋｅ ｒ ｓ： ｃ ｍｐ ｔｒｖ ｓｏ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｕ ｅ ｉｉｎ；Ｏｐｅ ＣＶ；ｃ ｍｅ ａ ｍｏ ｅ ；ｃ ｍｅ ａ ｃ ｌ ｒ ｔｏ ｎ ａ ｒ ｄ ｌ ａ ｒ ａｉ ａｉｎ ｂ
空间物 体表 面某 点 的三 维几何位 置 与其在 图
标定 法而 言 ， 摄像 机标 定法 标定 结果稳 定 ， 传统 精 度 较高 ． 摄 像机 方 位 、 在 焦距 固定 不 变 的情况 下 ， 往往 采用传 统摄像 机标 定法 ． 开放 源代码 的计 算 机 视觉 类 库 （ ｐｎＳｕｃ Ｏ ｅ ｏｒｅ
Ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｍ ｅ ａ Ｃａ ｉ ｒ ｔｏ ｓ ｄ ｏ ｔ ｏ ｎ Ｃａ ｒ ｌｂ ａ ｉ ｎ Ｂａ ｅ ｎ Ｏｐｅ ＣＶ ｎ
Ｗ ＡＮＧ ｉｓ ｅ Ｂａ— ｈ ｎｇ，ＧＡＯ ｕ— ａ Ｙｏ ｎｉｎ，Ｓ ＨＥＮ ｅ —ｈ ｎ Ｗ ｎｚ ｏ ｇ
（ｃｏｌｆＥｅｔｃ ｏ ｅ ａ ｄＡ ｔ ａｉ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ｈ ｎ ｈｉ ｎ ｅ ｉ Ｓｈｏ ｏ ｌ ｒ Ｐ ｗ ｒ ｎ ｕｏ ｔｎＥ ｇｎ ｒ ｇ Ｓ ａｇ ａ ｉ ｒｔ ｏ ｃｉ ｍ ｏ ｅｉ Ｕ ｖ ｓｙ ｆ
第２ ６卷 第 ４期
上 海 电 力 学 院 学
报
Ｖｏ ． ６， Ｎｏ ４ １２ ． Ａｕ ． ２ １ ｇ ０ ０
２１ ０ ０年 ８月
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｓ ａ ｇ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ Ｅ ｅ ｔｉ Ｐｏ ｒ ｏ ｒ ａ ｆ ｈｎ ｈｉ ｉ ｅ ｓｔ ｙ ｆ ｌ ｃｒｃ ｗｅ
位于俄 罗斯 的研究 实 验室 开 发 ， 一 套 可免 费获 是 得 的 由一些 Ｃ函数和 ｃ＋ 类 所组 成 的库 ， 来实 ＋ 用 现 一些 常用 的图 像处 理 及 计 算 机 视 觉算 法 ， 实 可
现物体轮廓跟踪、 图像的几何处理、 形体学处理 、 图像 特 征 提取 、 景 分 离 、 背 金字 塔 算 法 、 种子 填 充 算法 、 光流算法 、 主动轮廓算法 、 相机 的校正、 姿势
下， 指出了基 于 Ｏ ｅＣ ｐｎ Ｖ的摄像机标定算法． 该算 法充 分运用 了 Ｏ ｅＣ ｐ ｎ Ｖ的函数库 功能 ， 具有 很高 的标定 精度 和计算效率 ， 可以满足立体视觉系统的需要． 关键词 ：计算机视觉 ； ｐｎ Ｖ； Ｏ ｅＣ 摄像机模 型 ； 摄像机标定
中图 分 类 号 ：Ｔ ３ １４ ； Ｎ ４ ． １ Ｐ９ ． １ Ｔ ９ ８４ 文 献 标 识 码 ：Ａ
ｏ ｅ ｆ ｎ ｔ ｎ ｅ ｌ ｒ ｒ ，ｈ ｓ ａ ｖ ｒ ｉｈ ｓ ｎ ａ ｄ ｏ ｃ ｕ ａ ｙ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｔｔ ｎ ｌｅｆ ｉ ｎ ｙ， ｆｔ ｕ ｃ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ａ ｈ ｏ ｎｈ ｂ ｙ ａ ｅ ｙ ｈ ｇ ｔ ｄ ｒ ｆａ ｃ ｒ ｃ ｎ ｏ ｕ ａ ｉ ａ ｆ ｃｅ ｃ ａ ｏ ｉ ａ ｄ ｉ ａ ｌ ｅ ｅ ｎ ｅ ｓｏ ｔ ｒ ｏ ｖ ｓ ｎ ｓ ｓ ｍｓ ｎ ｓ ｂ ｅ ｔ ｍｅ ｔｔ ｅ ｄ ｆｓ ｅ ｉ ｏ ｙ ｔ ． ｏ ｈ ｅ ｉ ｅ
ＥｅｔｃＰ ｗ ｒ Ｓ ａｇ ｉ ０ ００， ｈｎ ） ｌ ｒ ｏ ｅ， ｈ ｎｈ ２０ ９ Ｃ ｉ ｃｉ ａ ａ
Ａｂｔａ ｔ Ｏ ｅ ｏ ｒｅｃｍ ｕ ｒｖｓ ｎ （ ｐｎ Ｖ）ｌ ｒｒ ｓｉｔ ｄ ｃｄ ｆｓ ｙ ｎ ｈ ｎ ｔｅ ｓ ｃ ： ｐｎ ｓｕｃ ｏ ｐ ｔ ｉ ｏ Ｏ ｅ Ｃ ｒ ｅ ｉ ｉ ａｙｉ ｎ ｏ ｕｅ ｒ ，ａｄ ｔｅ ｈ ｂ ｒ ｉｔ ｌ
文 章 编 号 ：１０ ４２ （００ ０ ０ ８ ０６— ７ ９ ２ １ ）４— ３３—０ ４
基 于 Ｏｐ ｎ Ｖ 的 摄 像 机 标 定 方 法 的 实 现 ｅＣ
汪柏 胜 ， 高幼年 ， 文忠 沈
（ 上海 电力学 院 电力与 自动化工 程学 院 ， 上海 ２０ ９ ） ００ ０
摘 要 ：介绍 了开放计算机视觉 函数库 Ｏ ｅ Ｃ ｐ ｎ Ｖ和摄 像机模 型， 考虑 到切 向畸变 和径 向畸变 ， Ｖ ＋环境 在 Ｃ＋
ｃ ｍｅ ａ ｍｏ ｅ ｉ ｉｅ ａ ｒ ｄ ｌ ｓ ｇ ｖ ｎ． Ｃｏ ｓｄｅ ｎ ａ ｉ ｌ ｉｔ ｒｉｎ ｎ ａ ｇ ｎ ｉｌ ｉｔｒｉ ｎ ， ａ ａｇ ｒｔｍ ｆ ｎ ｉ ｒ ｇ ｒ ｄ ａ ｄ ｓｏｔｏ ｓ ａ ｄ ｔ ｎ ｅ ｔ ｄ ｓｏ ｏ ｓ ｉ ａ ｔ ｎ ｌｏ ｈ ｏ ｉ ｃ ｍｅ ａ ｃ ｌ ｒ ｔ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ＣＶ ｓｇ ｖ ｎ ｉ ａ ｒ ａ ｉ ａｉ ａ ｅ ｎ Ｏｐ ｎ ｂ ｏ ｉ ｉｅ ｎ ＶＣ ＋ ｅ ｉｏ ｍｅ ｔ ＋ ｎｖｒ ｎ ｎ ．Ｔｈ ｓａ ｇ ｒｔ ｍ ｋ ｓｆ ｌ ｕ ｅ ｉ ｌｏ ｈ ｉ ｍａ ｅ ｕｌ ｓ
Ｃ ｍｐ ｔ ｉｏ ｉｒｒ， ｐ ｎ Ｖ） 因特 尔 公 司 ｏ ｕｅ Ｖｓ ｎ Ｌｂａ Ｏ ｅ Ｃ 由 ｒ ｉ ｙ
像 中对 应点 之 间的相 互关 系是 由摄像 机成 像 的几 何 模 型决定 的 ， 这些 几 何 模 型参 数 就是 摄 像 机 参 数． 在大 多数 情况 下 ， 些参数 必须通 过实 验与 计 这
算才能得到 ， 这个过程称 为摄像 机标 定…． 一个
完 整 的立 体 视觉 系统 通 常可 分为 图像 获取 、 像 摄 机标 定 、 征 提 取 、 体 匹 配 、 度 确定 及 内插 等 特 立 深 ６大部 分 ． 像 机标 定 是 立 体 视觉 系 统 实 现 的 Ｊ摄 必要 过程 ， 其精 度 直 接影 响立体 视 觉 系统 实 现 的 准确 性． 目前 ， 摄像机标 定 主要分 为传统 摄像 机标 定法 和摄 像机 自标 定 法两 类 … ． 对 于摄 像 机 自 相
空间物 体表 面某 点 的三 维几何位 置 与其在 图
标定 法而 言 ， 摄像 机标 定法 标定 结果稳 定 ， 传统 精 度 较高 ． 摄 像机 方 位 、 在 焦距 固定 不 变 的情况 下 ， 往往 采用传 统摄像 机标 定法 ． 开放 源代码 的计 算 机 视觉 类 库 （ ｐｎＳｕｃ Ｏ ｅ ｏｒｅ
Ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｍ ｅ ａ Ｃａ ｉ ｒ ｔｏ ｓ ｄ ｏ ｔ ｏ ｎ Ｃａ ｒ ｌｂ ａ ｉ ｎ Ｂａ ｅ ｎ Ｏｐｅ ＣＶ ｎ
Ｗ ＡＮＧ ｉｓ ｅ Ｂａ— ｈ ｎｇ，ＧＡＯ ｕ— ａ Ｙｏ ｎｉｎ，Ｓ ＨＥＮ ｅ —ｈ ｎ Ｗ ｎｚ ｏ ｇ
（ｃｏｌｆＥｅｔｃ ｏ ｅ ａ ｄＡ ｔ ａｉ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ｈ ｎ ｈｉ ｎ ｅ ｉ Ｓｈｏ ｏ ｌ ｒ Ｐ ｗ ｒ ｎ ｕｏ ｔｎＥ ｇｎ ｒ ｇ Ｓ ａｇ ａ ｉ ｒｔ ｏ ｃｉ ｍ ｏ ｅｉ Ｕ ｖ ｓｙ ｆ
第２ ６卷 第 ４期
上 海 电 力 学 院 学
报
Ｖｏ ． ６， Ｎｏ ４ １２ ． Ａｕ ． ２ １ ｇ ０ ０
２１ ０ ０年 ８月
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｓ ａ ｇ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ Ｅ ｅ ｔｉ Ｐｏ ｒ ｏ ｒ ａ ｆ ｈｎ ｈｉ ｉ ｅ ｓｔ ｙ ｆ ｌ ｃｒｃ ｗｅ
位于俄 罗斯 的研究 实 验室 开 发 ， 一 套 可免 费获 是 得 的 由一些 Ｃ函数和 ｃ＋ 类 所组 成 的库 ， 来实 ＋ 用 现 一些 常用 的图 像处 理 及 计 算 机 视 觉算 法 ， 实 可
现物体轮廓跟踪、 图像的几何处理、 形体学处理 、 图像 特 征 提取 、 景 分 离 、 背 金字 塔 算 法 、 种子 填 充 算法 、 光流算法 、 主动轮廓算法 、 相机 的校正、 姿势
下， 指出了基 于 Ｏ ｅＣ ｐｎ Ｖ的摄像机标定算法． 该算 法充 分运用 了 Ｏ ｅＣ ｐ ｎ Ｖ的函数库 功能 ， 具有 很高 的标定 精度 和计算效率 ， 可以满足立体视觉系统的需要． 关键词 ：计算机视觉 ； ｐｎ Ｖ； Ｏ ｅＣ 摄像机模 型 ； 摄像机标定
中图 分 类 号 ：Ｔ ３ １４ ； Ｎ ４ ． １ Ｐ９ ． １ Ｔ ９ ８４ 文 献 标 识 码 ：Ａ
ｏ ｅ ｆ ｎ ｔ ｎ ｅ ｌ ｒ ｒ ，ｈ ｓ ａ ｖ ｒ ｉｈ ｓ ｎ ａ ｄ ｏ ｃ ｕ ａ ｙ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｔｔ ｎ ｌｅｆ ｉ ｎ ｙ， ｆｔ ｕ ｃ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ａ ｈ ｏ ｎｈ ｂ ｙ ａ ｅ ｙ ｈ ｇ ｔ ｄ ｒ ｆａ ｃ ｒ ｃ ｎ ｏ ｕ ａ ｉ ａ ｆ ｃｅ ｃ ａ ｏ ｉ ａ ｄ ｉ ａ ｌ ｅ ｅ ｎ ｅ ｓｏ ｔ ｒ ｏ ｖ ｓ ｎ ｓ ｓ ｍｓ ｎ ｓ ｂ ｅ ｔ ｍｅ ｔｔ ｅ ｄ ｆｓ ｅ ｉ ｏ ｙ ｔ ． ｏ ｈ ｅ ｉ ｅ
ＥｅｔｃＰ ｗ ｒ Ｓ ａｇ ｉ ０ ００， ｈｎ ） ｌ ｒ ｏ ｅ， ｈ ｎｈ ２０ ９ Ｃ ｉ ｃｉ ａ ａ
Ａｂｔａ ｔ Ｏ ｅ ｏ ｒｅｃｍ ｕ ｒｖｓ ｎ （ ｐｎ Ｖ）ｌ ｒｒ ｓｉｔ ｄ ｃｄ ｆｓ ｙ ｎ ｈ ｎ ｔｅ ｓ ｃ ： ｐｎ ｓｕｃ ｏ ｐ ｔ ｉ ｏ Ｏ ｅ Ｃ ｒ ｅ ｉ ｉ ａｙｉ ｎ ｏ ｕｅ ｒ ，ａｄ ｔｅ ｈ ｂ ｒ ｉｔ ｌ
文 章 编 号 ：１０ ４２ （００ ０ ０ ８ ０６— ７ ９ ２ １ ）４— ３３—０ ４
基 于 Ｏｐ ｎ Ｖ 的 摄 像 机 标 定 方 法 的 实 现 ｅＣ
汪柏 胜 ， 高幼年 ， 文忠 沈
（ 上海 电力学 院 电力与 自动化工 程学 院 ， 上海 ２０ ９ ） ００ ０
摘 要 ：介绍 了开放计算机视觉 函数库 Ｏ ｅ Ｃ ｐ ｎ Ｖ和摄 像机模 型， 考虑 到切 向畸变 和径 向畸变 ， Ｖ ＋环境 在 Ｃ＋
ｃ ｍｅ ａ ｍｏ ｅ ｉ ｉｅ ａ ｒ ｄ ｌ ｓ ｇ ｖ ｎ． Ｃｏ ｓｄｅ ｎ ａ ｉ ｌ ｉｔ ｒｉｎ ｎ ａ ｇ ｎ ｉｌ ｉｔｒｉ ｎ ， ａ ａｇ ｒｔｍ ｆ ｎ ｉ ｒ ｇ ｒ ｄ ａ ｄ ｓｏｔｏ ｓ ａ ｄ ｔ ｎ ｅ ｔ ｄ ｓｏ ｏ ｓ ｉ ａ ｔ ｎ ｌｏ ｈ ｏ ｉ ｃ ｍｅ ａ ｃ ｌ ｒ ｔ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ＣＶ ｓｇ ｖ ｎ ｉ ａ ｒ ａ ｉ ａｉ ａ ｅ ｎ Ｏｐ ｎ ｂ ｏ ｉ ｉｅ ｎ ＶＣ ＋ ｅ ｉｏ ｍｅ ｔ ＋ ｎｖｒ ｎ ｎ ．Ｔｈ ｓａ ｇ ｒｔ ｍ ｋ ｓｆ ｌ ｕ ｅ ｉ ｌｏ ｈ ｉ ｍａ ｅ ｕｌ ｓ
Ｃ ｍｐ ｔ ｉｏ ｉｒｒ， ｐ ｎ Ｖ） 因特 尔 公 司 ｏ ｕｅ Ｖｓ ｎ Ｌｂａ Ｏ ｅ Ｃ 由 ｒ ｉ ｙ
像 中对 应点 之 间的相 互关 系是 由摄像 机成 像 的几 何 模 型决定 的 ， 这些 几 何 模 型参 数 就是 摄 像 机 参 数． 在大 多数 情况 下 ， 些参数 必须通 过实 验与 计 这
算才能得到 ， 这个过程称 为摄像 机标 定…． 一个
完 整 的立 体 视觉 系统 通 常可 分为 图像 获取 、 像 摄 机标 定 、 征 提 取 、 体 匹 配 、 度 确定 及 内插 等 特 立 深 ６大部 分 ． 像 机标 定 是 立 体 视觉 系 统 实 现 的 Ｊ摄 必要 过程 ， 其精 度 直 接影 响立体 视 觉 系统 实 现 的 准确 性． 目前 ， 摄像机标 定 主要分 为传统 摄像 机标 定法 和摄 像机 自标 定 法两 类 … ． 对 于摄 像 机 自 相