基于OpenCV的摄像机标定 被引量：39

1

作者 尹文生 罗瑜林 李世其 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2007年第1期197-199,共3页

以增强现实系统中摄像机标定技术为研究对象,分析了开放计算机视觉函数库OpenCV中的摄像机模型,特别充分考虑了透镜的径向畸变和切向畸变影响及求解方法,给出了基于OpenCV的摄像机标定算法。该算法充分发挥了OpenCV的函数库功能,提高了... 以增强现实系统中摄像机标定技术为研究对象,分析了开放计算机视觉函数库OpenCV中的摄像机模型,特别充分考虑了透镜的径向畸变和切向畸变影响及求解方法,给出了基于OpenCV的摄像机标定算法。该算法充分发挥了OpenCV的函数库功能,提高了标定精度和计算效率,具有良好的跨平台移植性,可以满足增强现实和其它计算机视觉系统的需要。 展开更多

关键词 计算机视觉 增强现实 摄像机模型 透镜畸变 摄像机标定

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Kinect传感器的彩色和深度相机标定 被引量：27

2

作者 郭连朋 陈向宁 刘彬 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2014年第11期1584-1590,共7页

目的针对现有的Kinect传感器中彩色相机和深度相机标定尤其是深度相机标定精度差、效率低的现状,本文在现有的基于彩色图像和视差图像标定算法的基础上,提出一种快速、精确的改进算法。方法用张正友标定法标定彩色相机,用泰勒公式化简... 目的针对现有的Kinect传感器中彩色相机和深度相机标定尤其是深度相机标定精度差、效率低的现状,本文在现有的基于彩色图像和视差图像标定算法的基础上,提出一种快速、精确的改进算法。方法用张正友标定法标定彩色相机,用泰勒公式化简深度相机中用于修正视差值的空间偏移量以简化由视差与深度的几何关系构建的视差畸变模型,并以该模型完成Kinect传感器的标定。结果通过拍摄固定于标定平板上的标定棋盘在不同姿态下的彩色图像和视差图像,完成Kinect传感器的标定,获得彩色相机和深度相机的畸变参数及两相机之间的旋转和平移矩阵,标定时间为116 s,得到彩色相机的重投影误差为0.33,深度相机的重投影误差为0.798。结论实验结果表明,该改进方法在保证标定精度的前提下,优化了求解过程,有效提高了标定效率。 展开更多

关键词 视差图像 Kinect传感器 畸变校正 相机标定

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基于LCD平面格网和有限元内插模型的相机标定 被引量：16

3

作者 詹总谦 张祖勋 张剑清 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期394-397,共4页

提出了一种全自动、基于纯平液晶显示器(LCD)平面格网、非参数畸变差和有限元内插模型的相机标定方法。由于相机内参数自身,以及内参数与绕LCD屏幕垂轴旋转的旋转角之间严重相关,特别引入了另外两类条件方程,使得参数之间的相关性得到... 提出了一种全自动、基于纯平液晶显示器(LCD)平面格网、非参数畸变差和有限元内插模型的相机标定方法。由于相机内参数自身,以及内参数与绕LCD屏幕垂轴旋转的旋转角之间严重相关,特别引入了另外两类条件方程,使得参数之间的相关性得到削弱。实验证明了该方法的可行性,并且其精度高于一般的基于参数畸变差的标定方法。 展开更多

关键词 LCD平面格网 有限元内插 非参数畸变差 相机标定

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基于深度学习的单张图像畸变校正 被引量：13

4

作者 陈文艺 许洁 +2 位作者 杨辉 杨小宝 惠小强 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第24期323-330,共8页

为了增强畸变校正方法的实时性和适用性,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的图像畸变校正方法。首先,使用具有自校准功能的运动结构重建真实相机拍摄的图像序列,以估计相机参数;然后,根据拟合出的第一、第二阶径向畸变参数之间的函数关... 为了增强畸变校正方法的实时性和适用性,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的图像畸变校正方法。首先,使用具有自校准功能的运动结构重建真实相机拍摄的图像序列,以估计相机参数;然后,根据拟合出的第一、第二阶径向畸变参数之间的函数关系,生成常见径向畸变范围内的图像,解决带有第一、第二阶径向畸变注释的畸变图像较少的问题;最后,利用CNN强大的学习能力学习径向畸变的特征,以估计径向的变形情况,并将输入图像映射为畸变系数,实现图像的畸变校正。实验结果表明,相比传统相机标定法,本方法的校正误差约为1 pixel。 展开更多

关键词 机器视觉 深度学习 图像畸变 相机标定

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航空变焦距斜视成像几何畸变的自动校正 被引量：10

5

作者 周前飞 刘晶红 +1 位作者 王宣 孙明超 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2927-2942,共16页

针对变焦距航空摄像机斜视成像产生的几何变形,提出一种同时校正斜视梯形失真和变焦距镜头非线性畸变的自动校正方法。根据直线透视投影不变性原理,利用单参数除式模型通过变步长优化搜索方法得到不同焦距对应的镜头畸变系数和畸变中心... 针对变焦距航空摄像机斜视成像产生的几何变形,提出一种同时校正斜视梯形失真和变焦距镜头非线性畸变的自动校正方法。根据直线透视投影不变性原理,利用单参数除式模型通过变步长优化搜索方法得到不同焦距对应的镜头畸变系数和畸变中心坐标;研究了焦距变化对畸变的影响规律,校正了镜头畸变使其满足针孔成像模型;引入飞机位置、姿态和摄像机视轴指向方位等因素,将航空图像重投影到地图坐标系中,对坐标变换后的像素亮度值进行重采样得到校正斜视变形和镜头畸变后的正射投影图像。对不同焦距和位置姿态下拍摄的地面靶标畸变图像和实际航空变焦距斜视图像进行了校正。结果表明,该方法能够有效准确地校正图像的几何变形,当飞行高度为2 500m时,在文中给定的位置姿态精度下的图像几何校正均方误差约为2m,较好地满足了后续图像拼接需求。该方法效率高,便于自动化实现,对提高图像拼接精度和实现目标精确定位与实时稳定跟踪具有重要意义。 展开更多

关键词 变焦距斜视成像 几何校正 镜头畸变 除式模型 摄像机标定

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基于优化的鱼眼镜头成像模型的空间点定位 被引量：9

6

作者 李海滨 褚光宇 +2 位作者 张强 张文明 李雅倩 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期239-245,共7页

针对应用高阶奇次多项式法和光学折射模型定位误差大、局限性强的问题,提出一种优化的鱼眼镜头成像定位算法。根据镜头的偏心畸变推导出新的畸变模型,进而在此畸变和光学折射模型的基础上建立优化的成像模型,并标定模型参数;对该成像模... 针对应用高阶奇次多项式法和光学折射模型定位误差大、局限性强的问题,提出一种优化的鱼眼镜头成像定位算法。根据镜头的偏心畸变推导出新的畸变模型,进而在此畸变和光学折射模型的基础上建立优化的成像模型,并标定模型参数;对该成像模型进行反投影推导,得到三维点坐标,实现空间目标的精确定位。实验结果表明,当被测物分别处于鱼眼图像中心区域和边缘区域时,该算法的相对定位误差远远小于高阶奇次多项式法和光学折射模型的方法,减小了图像畸变对测量精度的影响,解决了使用光学折射模型定位局限性强的问题。 展开更多

关键词 机器视觉 鱼眼双目定位 优化成像模型 偏心畸变 摄像机标定

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基于计算机视觉的水火弯板线变形测量系统的设计与实现 被引量：3

7

作者 向祖权 张庆英 王呈方 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 北大核心 2002年第1期86-88,92,共4页

探讨了在水火弯板工艺过程中的各种线变形测量方法 ,提出了基于计算机视觉测量技术的新的测量方法 .文中阐述了这一测量系统的设计技术与实现方法 ,重点介绍了图像采集、摄像机标定。

关键词 计算机视觉 线变形 摄像机标定 水火弯板

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基于非线性样条插值的大广角相机畸变校正方法 被引量：7

8

作者 李银国 程诚 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1033-1039,共7页

针对现有的棋盘格检测方法只能检测规则的棋盘格的问题,改进了基于生长法的棋盘格检测和匹配部分,使其能够生长出非规则的棋盘格,以增加棋盘内角点数据。针对目前大广角相机广角方向及复杂镜片的畸变校正方法存在精确性问题,提出了使用... 针对现有的棋盘格检测方法只能检测规则的棋盘格的问题,改进了基于生长法的棋盘格检测和匹配部分,使其能够生长出非规则的棋盘格,以增加棋盘内角点数据。针对目前大广角相机广角方向及复杂镜片的畸变校正方法存在精确性问题,提出了使用薄板样条(thin-plate spline)和双简谐(biharmonic)插值算法来解决畸变的方法。该方法通过散乱的多个数据点进行控制,使其趋近数据点目标值,从而拟合出映射曲面达到去畸变的目的。实验结果证明了该方法的可行性和鲁棒性,提高了复杂畸变和广角相机畸变在广角方向上的校正精度。 展开更多

关键词 大广角相机畸变 复杂镜片畸变 生长法检测 相机标定 畸变校正 曲面拟合 薄板样条插值 Biharmonic插值

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高阶径向畸变对张正友平面标定算法精度的影响 被引量：8

9

作者 游迪 杨世洪 +2 位作者 赵汝进 洪裕珍 颜坤 《计算机与现代化》 2016年第8期118-122,共5页

机标定是视觉测量工作中非常重要的一步。张正友教授提出的基于平面标定物的相机标定方法,是目前使用最广泛的方法之一。但张氏方法只考虑前两阶的径向畸变,因此,本文研究高阶径向畸变对张氏标定方法精度的影响。以棋盘格作为仿真模板,... 机标定是视觉测量工作中非常重要的一步。张正友教授提出的基于平面标定物的相机标定方法,是目前使用最广泛的方法之一。但张氏方法只考虑前两阶的径向畸变,因此,本文研究高阶径向畸变对张氏标定方法精度的影响。以棋盘格作为仿真模板,对其进行基于Matlab的仿真标定实验,求得不同径向畸变条件下标定结果的误差,并分析其关系。通过仿真实验结果分别绘制三阶径向畸变与标定误差的关系曲线及四阶径向畸变与标定误差的关系曲线。三阶径向畸变和四阶径向畸变对标定误差的影响十分相似,高阶径向畸变与标定误差关系曲线基本符合抛物线。同时,高阶径向畸变对二阶径向系数标定精度的影响远大于对一阶径向系数标定精度的影响。 展开更多

关键词 径向畸变 相机标定 张氏标定方法

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随对焦状态与物距变化的畸变模型及标定方法 被引量：8

10

作者 董明利 庄炜 +2 位作者 孙鹏 王君 燕必希 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2653-2659,共7页

为提高大尺寸数字摄影测量的测量精度,需要对目标点图像坐标进行精确的畸变修正,这依赖于精确的畸变修正模型及可靠的标定方法。通过建立随对焦状态和测量点物距变化的相机畸变模型,实现了任意对焦状态和物距下目标像点畸变量的计算。... 为提高大尺寸数字摄影测量的测量精度,需要对目标点图像坐标进行精确的畸变修正,这依赖于精确的畸变修正模型及可靠的标定方法。通过建立随对焦状态和测量点物距变化的相机畸变模型,实现了任意对焦状态和物距下目标像点畸变量的计算。利用回光反射线建立了用于相机标定的共面垂线阵列测试场,并设计了借助高精度摄影测量系统和后方交会进行标定相机站位调整的方法。利用直线的透视成像依然为直线的原理设计优化目标,精确求解不同对焦状态和站位的相机畸变系数。为了验证模型的正确性和标定结果的准确性,设计了比较实验,实验结果表明,该方法给出的畸变量计算值与观测值间的相对误差不大于0.6%,而传统单一物距畸变模型的计算值同观测值间相对误差最大可达5%。数据说明,该畸变模型和相应标定方法能计算更为精确的畸变量,相对传统畸变模型能够进一步减少系统误差并提高摄影测量精度。 展开更多

关键词 大尺寸摄影测量 畸变模型 相机标定 测量精度 垂线法

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基于机器视觉的高精度测量与装配系统设计 被引量：8

11

作者 焦亮 胡国清 +1 位作者 吕成志 赵朋飞 《计算机测量与控制》 2016年第7期72-75,81,共5页

在对某些精密产品实现自动化生产过程中,存在难以对装配该产品所需的多种装配小零件进行高精度自动测量与装配的问题;针对该问题,搭建了基于机器视觉技术的自动化测量与装配系统;基于Halcon图像处理软件平台,对零件图像进行了中值滤波... 在对某些精密产品实现自动化生产过程中,存在难以对装配该产品所需的多种装配小零件进行高精度自动测量与装配的问题;针对该问题,搭建了基于机器视觉技术的自动化测量与装配系统;基于Halcon图像处理软件平台,对零件图像进行了中值滤波、图像增强等预处理;采用了Canny算法对零件求取像素精度的边缘,并运用椭圆曲线拟合法获取了亚像素精度边缘;建立了两种相机镜头畸变模型,采用径向排列约束(RAC)标定法与张正友标定法对相机进行了标定,并对标定精度进行了对比;实验结果表明:本系统的装配同轴度精度能达到0.05 mm,零件尺寸测量标准差低于3.8μm,满足工业需求,可以解决工业实际问题。 展开更多

关键词 机器视觉 自动化装配 亚像素精度 畸变模型 相机标定

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航空变焦距镜头非线性畸变快速校正方法 被引量：7

12

作者 周前飞 刘晶红 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期139-152,共14页

针对航空变焦距镜头的非线性畸变随焦距变化而变化的问题,提出一种地面离线标定和机上在线校正相结合的快速校正方法。利用单参数除式模型校正镜头畸变,根据模板图像中共线点的投影不变性,采用变步长优化搜索方法求解出若干离散焦距下... 针对航空变焦距镜头的非线性畸变随焦距变化而变化的问题,提出一种地面离线标定和机上在线校正相结合的快速校正方法。利用单参数除式模型校正镜头畸变,根据模板图像中共线点的投影不变性,采用变步长优化搜索方法求解出若干离散焦距下镜头的畸变系数和畸变中心坐标,分析了畸变参数随焦距变化的规律,建立了畸变参数与焦距之间的经验公式。在飞行实验中,将实际工作焦距值代入经验公式得到相应畸变参数对实景图像进行自动校正。对模板图像与实景图像的校正结果表明,该方法能有效校正变焦距镜头的非线性畸变,对3幅不同焦距下的720 pixel×576 pixel模板图像校正平均均方差约为2.68 pixel,平均校正时间约为4.82 s。该方法具有效率高,便于自动化实现和工程应用的优点。 展开更多

关键词 成像系统 畸变校正 除式模型 变焦距镜头 摄像机标定

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增强现实中的摄像机径向畸变校正 被引量：5

13

作者 李会军 宋爱国 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期462-465,共4页

增强现实系统中,有效地进行摄像机镜头畸变校正对提高虚拟环境的精确性具有重要意义.首先提出一种基于成像几何的畸变校正方法,采用带有一阶径向畸变的摄像机模型,对镜头径向畸变进行校正,再根据校正后的图像计算摄像机投影矩阵.实验表... 增强现实系统中,有效地进行摄像机镜头畸变校正对提高虚拟环境的精确性具有重要意义.首先提出一种基于成像几何的畸变校正方法,采用带有一阶径向畸变的摄像机模型,对镜头径向畸变进行校正,再根据校正后的图像计算摄像机投影矩阵.实验表明,基于成像几何的畸变校正算法具有较高的畸变校正精度,640×480的图像中,最大畸变量达90多个像素.与利用理想针孔摄像机模型得到的增强现实环境相比,畸变校正后得到的叠加结果更为精确. 展开更多

关键词 增强现实 畸变校正 成像几何 摄像机标定

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基于三维DLT方法的非量测数码相机检校 被引量：5

14

作者 邓才龙 刘焱雄 +3 位作者 麻德明 彭琳 王鹏 孙根云 《海岸工程》 2016年第2期33-40,共8页

低空无人机遥感系统应用日益广泛,其一般搭载传感器为非量测型数码相机,为了保证测量精度必须进行相机检校,以确定其内方位元素和畸变差系数。采用室外三维控制场的DLT(直接线性变换)方法,编制了基于三维DLT方法的非量测型相机的检校软... 低空无人机遥感系统应用日益广泛,其一般搭载传感器为非量测型数码相机,为了保证测量精度必须进行相机检校,以确定其内方位元素和畸变差系数。采用室外三维控制场的DLT(直接线性变换)方法,编制了基于三维DLT方法的非量测型相机的检校软件,该软件具备相机检校参数解算和物方空间坐标解算功能。对于室外三维控制场的测量数据和一海岛的无人机航摄数据,分别使用和不使用相机检校参数进行处理,试验结果显示使用检校参数可以获得更好地测量精度,表明了室外三维检校场方案和编制的相机检校软件是正确可行的,可实现非量测数码相机的检校。 展开更多

关键词 DLT 畸变差系数 内方位元素 相机检校 检校场

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基于立体视觉焊接变形测量系统标定 被引量：4

15

作者 张海鹏 韩端锋 +1 位作者 苗玉刚 陈淼 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期21-24,114,共4页

应用立体视觉三维测量系统对钢结构上若干待测标志点进行测量,测量前分两步对测量系统参数进行标定.首先应用基于平面模板的方法标定摄像机的固有参数,包括单个摄像机的内部参数和两个摄像机间的位置关系参数.其次使用单位四元数法对摄... 应用立体视觉三维测量系统对钢结构上若干待测标志点进行测量,测量前分两步对测量系统参数进行标定.首先应用基于平面模板的方法标定摄像机的固有参数,包括单个摄像机的内部参数和两个摄像机间的位置关系参数.其次使用单位四元数法对摄像机坐标系与设计坐标系之间的位置参数进行标定.为了验证标定结果的准确性,对摄像机内参数标定结果进行了重投影误差估算,重投影误差很小,满足系统测量误差要求.对标定结果进行重建试验,重建结果平均误差小于1 mm,最大误差小于2.5 mm. 展开更多

关键词 焊接变形 立体视觉 摄像机标定 单位四元数法

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基于数位的相机径向畸变参数计算 被引量：4

16

作者 卢玥 刘学军 +1 位作者 王美珍 甄艳 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2011年第6期18-22,共5页

相机畸变是影响基于图像的几何量测、三维重建精度的重要因素之一。空间中一条直线在透视投影作用下理应成为一条直线,但因畸变其构象发生弯曲,通过场景信息中共线点的透视投影不变性可以求解出相机径向畸变系数。考虑畸变的渐变特性,... 相机畸变是影响基于图像的几何量测、三维重建精度的重要因素之一。空间中一条直线在透视投影作用下理应成为一条直线,但因畸变其构象发生弯曲,通过场景信息中共线点的透视投影不变性可以求解出相机径向畸变系数。考虑畸变的渐变特性,该文设计了基于数位的相机径向畸变参数解算方法:将相机一阶径向畸变系数k1用科学计数法X×10-m表示,依次确定其指数m及尾数X,直至满足精度的设定,最终求解出k1的值。最后通过模拟和实例数据对该方法进行了分析验证。 展开更多

关键词 径向畸变 相机标定 场景信息 数位

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基于相机内外参数的机载光电平台图像几何校正 被引量：5

17

作者 李铁成 刘晶红 周前飞 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期32-37,共6页

传统机载光电平台图像几何校正依赖于控制点,实时性较差,不利于实现自动校正。该文在缺少控制点的情况下,通过相机内、外参数对机载光电平台原始图像进行几何校正。建立了正确的几何数学模型,采用Matlab的Camara Calibration Toolbox工... 传统机载光电平台图像几何校正依赖于控制点,实时性较差,不利于实现自动校正。该文在缺少控制点的情况下,通过相机内、外参数对机载光电平台原始图像进行几何校正。建立了正确的几何数学模型,采用Matlab的Camara Calibration Toolbox工具箱对相机进行标定获得相机内参数,采用惯性导航系统提取相机外参数,依据提取的内、外参数对图像的几何畸变进行校正。利用获得的实验数据对由同一相机拍摄的图像进行校正验证,实验结果表明,畸变图像得到了很好的还原,各姿态角测量精度为0.05°时,图像校正均方差约为0.996 3像素。研究表明,此方法准确、快速、直观,可移植性及实用性强。 展开更多

关键词 航空光电成像 几何畸变校正 内参数 外参数 摄像机标定

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基于OpenCV改进的摄像机标定法 被引量：4

18

作者 王长元 侯静 《计算机与数字工程》 2014年第1期138-141,共4页

针对计算机视觉领域的摄像机标定问题,考虑到畸变对标定精度的影响,介绍了开放计算机视觉函数库OpenCV和摄像机模型,给出了基于OpenCV的摄像机标定算法;该算法充分运用了OpenCV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... 针对计算机视觉领域的摄像机标定问题,考虑到畸变对标定精度的影响,介绍了开放计算机视觉函数库OpenCV和摄像机模型,给出了基于OpenCV的摄像机标定算法;该算法充分运用了OpenCV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。 展开更多

关键词 摄像机模型 透镜畸变 OPENCV 摄像机标定

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成像系统中的图像畸变校正技术 被引量：3

19

作者 陈盈锋 李大海 +4 位作者 章辰 王琼华 刘曦 李萌阳 李洪 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第F12期119-126,共8页

针对成像系统中图像畸变对测量精度的影响，提出了基于Zernike矢量多项式的图像畸变校正方法。将基准图与畸变图中标记点的坐标用相同的归一化方法在单位圆内进行归一化，运用Zernike矢量多项式拟合基准图与畸变图的映射关系，利用得到... 针对成像系统中图像畸变对测量精度的影响，提出了基于Zernike矢量多项式的图像畸变校正方法。将基准图与畸变图中标记点的坐标用相同的归一化方法在单位圆内进行归一化，运用Zernike矢量多项式拟合基准图与畸变图的映射关系，利用得到的映射关系对畸变图进行校正并插值，得到校正图。然后对校正效果进行了评价，并与基于Matlab的相机标定工具箱方法进行了比较。实验结果表明：对径向畸变，Zernike矢量多项式方法与后者相比，均方根（RMS）误差减少近50％；对梯形畸变，Zernike矢量多项式校正方法可使RMS误差减少至10^-3量级。 展开更多

关键词 成像系统 畸变校正 相机标定工具箱 Zernike矢量多项式 径向畸变 梯形畸变

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数码相机畸变模型的相互转换方法 被引量：4

20

作者 任超锋 张楠 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第7期400-407,共8页

数码相机的非线性光学畸变补偿,主要有用于摄影测量领域的像方畸变模型和用于计算机视觉领域的物方畸变模型两种方式。针对两种畸变模型难以通用的问题,提出了一种像方和物方的畸变模型相互转换方法。利用已知畸变模型系数及内方位元素... 数码相机的非线性光学畸变补偿,主要有用于摄影测量领域的像方畸变模型和用于计算机视觉领域的物方畸变模型两种方式。针对两种畸变模型难以通用的问题,提出了一种像方和物方的畸变模型相互转换方法。利用已知畸变模型系数及内方位元素生成原始像点与理论像点的对应关系,构成虚拟观测值。再利用虚拟观测值对内方位元素及待转换畸变模型系数进行整体最小二乘平差解算。最后,利用三维控制场检校结果对转换结果进行精度评价。实验结果表明,当相机检校总体中误差小于0.3pixel时,两种畸变模型转换前后像点畸变量差值小于0.5pixel,可以满足对子像素转换精度的要求。 展开更多

关键词 图像处理 畸变模型 相机检校 三维控制场 无人机 最小二乘法

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