基于直线的几何不变性标定摄像机参数

计算机视觉通常采用针孔摄像机模型，但对于存在较大畸变的鱼眼镜头或广角镜头来说，会造成图像中同时存在透视变形和像差畸变。解决此问题的传统方法一般是采用标准网格板来标定摄像机参数，但需要较多的已知信息。为了进行精确的标定，提出了一种新的标定方法，该新方法不需要任何空间3维信息，即可用单幅普通图像来标定摄像机的像差系数及内参数，并可将畸变图像校正到相似变换。为了纠正像差畸变和计算消影点，该方法采用了直线的射影不变性，即共线点的投影仍然共线，平行直线束的投影相交于一点的性质；为了纠正透视变形，还采用了直线的相似不变性，即正交直线的夹角在相似变换中仍然保持正交的性质。用该方法标定的摄像机的参数包括像差系数、焦距、主点和纵横比，同时将图像纠正到了相似变换。用实验室图像和室外图像进行了仿真实验都得到了精确、可靠的结果。