专利名称：求解摄像机内参数的三个相切圆标定物的制作方法
技术领域：
本实用新型属于计算机研究领域，涉及一种用于求解摄像机内参数的三个相互外切的圆标定物。
背景技术：
计算机视觉的基本任务之一，就是从摄像机获得的二维图像信息出发恢复物体在三维空间中的几何信息，从而识别和重建三维空间中物体的几何形状。在此过程中必须确定空间物体点的三维几何位置与其图像中的对应点之间的相互关系，而这种关系又由摄像机成像的几何模型决定的，这些几何模型的参数就是摄像机参数。在大多数条件下，这些参数都是通过实验得到的，这就是摄像机标定。它一般分为传统标定和自标定两种方法，无论哪种标定方法，标定物体都是采用一些特殊的几何模型，例如平面正方形、三角形，圆，空间立方体、圆柱等等。如何建立这些几何模型与摄像机参数之间的关系尤其是某种线性的关系，是目前摄像机标定所追求的目标，也是目前计算机视觉领域研究的热点之一。
发明内容本实用新型提供了一种制作简单，适用广泛，稳定性好的用于求解摄像机内参数的标定物。该标定物是由三个相外切或内切的圆组成。在求解摄像机内参数的过程中，只需摄像机从不同方位拍摄3幅图像就可以线性求解出5个摄像机内参数。本实用新型采用如下技术方案本实用新型是由三个相外切或内切的圆构成的用于摄像机自标定的标定物。三个圆的大小任意，各圆圆心的位置不需要知道。本实用新型优点(1)该标定物制作简单，用圆规在平面上画出三个相外切的圆即可。(2)对该标定物的物理尺度没有要求，无需知道圆的位置及圆心的世界坐标。(3)只需用摄像机从不同方位拍摄3幅图像便可线性求解出摄像机的5个内参数。
图1是用于求解摄像机内参数的标定物结构示意图。图2是两个正交方向上的消影点求解原理。
具体实施方式
一种用于求解摄像机内参数的标定物，它是由三个相互外切的圆组成。检测出图像上各条曲线方程和切点，计算各圆圆心的像，求出一个圆上的切点的像关于圆心的像在该投影曲线上的对应点，根据交比不变性得到一个消影点；求出切点方向和对应点方向关于该曲线的切线方程，计算切线交点得到另一个消影点。利用正交方向上的消影点对绝对二次曲线的约束，建立关于绝对二次曲线的方程。对得到的绝对二次曲线的方程进行
3Cholesky分解，从而获得摄像机内参数。 求解绝对二次曲线原理如图1，Q1, Q2, %表示三个相切圆，A，B，C表示切点。根据圆的投影曲线求出各圆圆心的投影坐标，如图2，O1为圆％圆心的投影，mA是切点A的投影。求出％关于01在仏的投影曲线上的对应点mD，根据交比不变性可得到一个消影点Vl。 I1, I2为％，mD关于投影曲线的切线，它们的交点V2为一个消影点。Vl，V2是两个正交方向上的消影点。正交方向上的消影点关于绝对二次曲线共轭，进而得到关于绝对二次曲线的方程。对得到的绝对二次曲线的方程进行Cholesky分解，从而获得摄像机内参数。
权利要求1. 一种用于求解摄像机内参数的三个相切圆标定物，其特征在于此标定物是由三个相互外切的圆构成。
专利摘要本实用新型公开了一种用于线性求解摄像机5个内参数的标定物。其特征是由三个相互外切的圆构成。在实际应用过程中，不需要知道标定物上圆的任何信息和圆心的物理坐标。本实用新型具有制作简单，适用广泛、稳定性好、简化操作等特点。
文档编号G06T7/00GK202230517SQ20112034638
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者赵越, 陈旭 申请人:云南大学