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摄像机标定和三维重建是计算机视觉的重要组成部分。目前,三维重构即恢复物体的三维空间信息,已成为国内外学者的研究热点,被广泛的应用于多个领域。然而,在应用的过程中,为了获得更为准确的空间物体的三维信息,往往需要更为准确的确定摄像机的内参数,即高精度的完成摄像机标定。
本文主要是围绕摄像机内参数的求解和重建所需要的关键点展开工作。首先介绍了摄像机标定和三维重建的有关知识和发展水平;然后,根据所提出的标定方法完成对摄像机的标定;最后,对空间物体进行三维重建,根据图像之间匹配点的对应关系,利用三角形原理来求解物体空间点的世界坐标,实现对物体的三维重建,并结合实验,来验证所给算法的可行性和精确性。
本文的主要内容有:
(1)介绍了摄像机标定的一些基本知识,研究方向和发展现状,另外又介绍了圆环点的基本知识,并利用圆环点对摄像机内参数的约束,完成摄像机的标定。
(2)本文以正三棱柱为标定块,实现标定块从平面物体向空间物体的转换,最后通过实验验证,仅需要一幅图像就可以直接线性的求解出摄像机内参数。
(3)本文的三维重建部分,利用一组平行平面和一对无穷远点确定无穷远平面的单应矩阵,来完成对空间物体的仿射重建。
(4)实验比较。针对本文中的摄像机标定和三维重建都给出了模拟实验和真实实验,并给出了标定的比较算法。
(5)最后在本文的基础上,进一步的给出了今后可以进行的研究。