大视场三维数字图像相关测量中的标定方法研究

摘要

在图像测量和计算机视觉中，可以通过二维图像计算三维环境中物体的位置、形状等几何信息。为了确定空间点的三维位置与图像上点的相互对应关系，必须建立成像几何模型并求出模型参数，这个过程就称作摄像机的标定。
　　数字图像相关技术是光学测量的重要技术，其应用现如今遍布众多领域，从常规环境到恶劣环境，从宏观到微观，并且随着摄影测量技术的发展，更是受到许多研究者的重视。为了更好更准确的将其应用到实际测量工作中就需要先对摄像机进行标定。
　　摄像机的标定自其出现以来就受到很多学者的研究，其理论已日趋成熟。摄像机标定的方法很多，有传统的摄像机标定法、摄像机自标定法等，但运用于大视场测量系统的标定方法目前为止还不是很成熟，仅有少数人对其做过些研究，虽然有所成果但并没有取得很高的实际应用价值。
　　本文在几种标定方法的基础之上对大视场测量系统的标定方法进行了一些探索，借助于数字图像相关方法，并且通过实验进行论证，最终通过比较分析找到了一种较适合于大视场标定的方法--一维标定法。该法只需要借助一根直杆，固定杆的一端，使杆绕着固定端转动便可以实现摄像机标定。实验还分析了手动测量误差对于结果的影响。此方法暂时只可解决宽3、4米以内视场的标定，因为视场再大便无法找到足够刚度的直杆从而无法完成实验。