數(shù)碼相機定位word版(編輯修改稿)
2024-09-13 05:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 所在的MN數(shù)據(jù)區(qū)域?qū)S面形數(shù)據(jù)庫中的1個元素。 以2個CCD攝像機的像平面中心和連線方向為X軸，,Y1和Y2軸三者垂直于紙面，指向有里向外。則可知（7）在2幅CCD攝像機的二維圖像已經(jīng)找到相互對應像素點的前提下，系統(tǒng)參數(shù)a,A和v已知，則在次坐標系下的對應物點的三維坐標即可由（7）式求得.由題意知。根據(jù)光學知識，透鏡球面的放大率的公式為（其中為物距），由題目所給的圖像，；cosA=.把已知數(shù)據(jù)帶入公式可得ABCDE的像坐標分別為A（0,20）,B(,6),C(,45),D(0,20),E(,0)（單位均為毫米）。（二）、雙目立體視覺三坐標測量算法1. 系統(tǒng)的組成與工作原理該系統(tǒng)的總體結構包括完全相同的兩個面陣CCD攝像機（分別固定于不同的兩個位置）和一個平板（上面由若干個靶標）。靶標設計為圓形，他們的圓心就是幾何點。兩個面陣CCD攝像機組成雙目立體視覺系統(tǒng)，對靶標進行拍攝，將兩幅圖像中的點進行匹配，獲得靶標上圓心的三維坐標。利用擬合直線法和已知的靶標到光心的距離，可得出靶標的三維坐標。2. 雙目立體視覺系統(tǒng)的建立與標定對兩個攝像機進行標定，計算攝像機的內(nèi)外參數(shù)和結構參數(shù)（兩攝像機的相對位置），然后通過雙目立體視覺系統(tǒng)模型，得到點的三維坐標。在標定前建立攝像機的模型。攝像機模型的建立:為三維世界坐標系，為攝像機坐標系，原點為光學中心，z軸與光軸Z重合；OXY是中心在O點（光軸Z與圖像平面的交點）且平行于x軸和y軸的圖像坐標系，定義OXY平面為參考像面。為理想成像的有效焦距。圖像在計算機中的坐標的單位是像素（pixel）,設（）為計算機圖像中心坐標，P為待求點。由各坐標系之間的幾何關系可推得世界坐標系中的點到計算機圖像坐標系的透視變化關系為（1）所示其中，為比例系數(shù)，為圖像平面上單位距離上的像素點數(shù)。為旋轉矩陣R的系數(shù)，為平面矩陣T的系數(shù)；（）是點P在世界坐標系中的坐標，鏡頭焦距以及主點（）為待求內(nèi)部參數(shù)；旋轉矩陣R,平移矩陣T為待求外部參數(shù)。攝像機的標定： 在標定過程中，采用自行設計的平面網(wǎng)格靶標來獲取相應的標定點。對測量空間內(nèi)的平面網(wǎng)格靶標進行拍攝，并對其圖像進行光條中心提取，直線擬合處理，然后求取所得直線的焦點，即為所需的定點。由于成像鏡頭往往帶有帶有不同程度的畸變特性，故所得的實際圖像較理想的透視投影圖像由畸變。這里只考慮徑向畸變，其徑向畸變模型為 （2） 式中，（）為攝像機像面的理想坐標；（）為考慮徑向畸變后的攝像機像面坐標；為畸變系數(shù)。利用交比不變原理可得出畸變參數(shù)，同時獲得較高精度標定點。為了建立統(tǒng)一的系統(tǒng)模型，左右攝像機應選用同一個世界坐標系作為基準，為了便于標定，將平面=0取為靶標所在平面。這里采用提出的共面條件下的基于徑向排列約束標定方法，簡稱為RAC兩步標定法，來對攝像機的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)求解。世界坐標系中三維坐標的獲?。? 現(xiàn)在完成了攝像機參數(shù)的標定，則式（1）中的各個參數(shù)均已知，為了便于表示，我們把（1）式化為以下形式： 式中，（），（）分別為P點在左右攝像機的計算機圖像坐標系中的坐標。 將（3）和（4）式經(jīng)過變換可得到關于（）的超靜定線性方程組： （），（）通過對攝像機拍攝的圖像進行處理可以直接得到，可利用最小二乘法解這個超靜定線性方程組，從而得到（）的值，即P點的三維坐標值。靶標測量系統(tǒng)原理： 在拍攝過程中，兩個相機一般不與靶標正對，所以在圖像中，靶標所成的像一般呈橢圓狀?？紤]到密度均勻的圓或橢圓的中心與質(zhì)量重心是重合的，那么圓形或橢圓形的的圖像的中心也可以通過求取圖像在像平面上的灰度重心來得到，于是采用重心法提取靶標的圖像中心。重心法提取圖像中心：設各個橢圓形的圖像所占得像素數(shù)量約為Num=mn,其中，m,n分別為行方向和列方向的像素數(shù)。于是重心法計算各橢圓形重心的公式可以表示為 則通過以上公式計算就可以得到橢圓的重心，也是靶標圓心成像的點。即靶標上圓的圓心的像被精確的找到，實現(xiàn)了標定。（三）、模型二：三維重建的數(shù)學算法：我們可以利用不同視點上拍攝的兩幅或更多幅圖像提供的信息重構三維圖像。簡單的說，就是利用兩個攝像機同時拍下兩幅圖像。這樣我們就可以通過對獲得圖像建立點點對應的關系，求出二者之間的差值而獲得圖像的深度信息，再經(jīng)過進一步的處理就可以獲得三維空
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