PDF《基于 T sai的共面点摄像机线性标定》

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17 2010 No .

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1671 1041. 2010. 06.

031 基于 Tsai的共面点摄像机线性标定 陆建华 (盐城师范学院 物理科学与电子技术学院, 盐城 224002) 摘要: 提出了一种基于 Tsai的共面点线性标定求解摄像机内外参数的 方法.首先确定图像的纵横比 和光学 中心的 标定.然后 对Tsai算法 的第二步进行改进, 求解 f , k, tz.该方法的特点是采用共面点标定物, 利用线性标定进行求解.实验结果表明, 该方法是一种精度较高的、 简 单实用的摄像机标定方法. 关键词: 摄像机标定;

线性标定;

Tsai 中图分类号: TP391 .

41 文献标志码: B Cam era linear calibration m ethod w ith coplanar points based on Tsai LU Jian hua ( Institute of Physical Science and Electronic Technology , Y ancheng TeachersU niversity , Y ancheng

224002 , China) Abstract : An approach w ith cali bration w ith coplanar point for cam er a intri nsic and external parameters based on Tsai i s proposed . F irst the freely ratio and the optical focus should be reso l ved. Then the ,f k , tz are figured outby m i proving the second step of Tsa.i The char acteristic of the method apply li near cali bration and coplanar points . The outcome dem onstrates that the m ethod has a higher accuracy and i s an effective sm i ple ca libration m ethod . Key w ords : camera cali bration;

linear cali brati on ;

Tsai

0 引言 计算机视觉系统的功能之一就是从摄像机的数字图像出 发, 计算出三维空间中的实物的几何信息, 从而重构和识别物 体.空间物体的数字图像与其三维几何信息之间的关系由摄 像机的几何模型决定.该几何模型的参数就是摄像机的参 数, 确定摄像机参数的实验和计算过程即摄像机标定.摄像 机的参数包括内部参数和外部参数.内部参数是由摄像机内 部几何和光学特性确定;

外部参数是由摄像机在世界坐标系 中的空间位置和所在的方向确定 [ 1] . 现有的摄像机标定技术大体可分为两大类[2] : 传统的摄像机 标定和摄像机自标定.传统方法的典型代表有 DLT( Direct Linear Transfor m ation) [3] , Tsai[4- 6] 的方法, W eng的迭代法[7] , 以及简易标 定方法[ 8] .两步法首先是由 Tsai提出的, 是目前较好的一种摄像 图2SAA7113H与DM642接口 图3SAA7121H和DM642连接 3.

4 网络接口部分 D M 642上集成有 EMAC + MDIO外设, EMAC 是网络的数 据通路, MDI O 是EMAC 的状态和控制接口.它支持

10 /100M 自适应模式, EMAC /MDI O 控制寄存器直接映射到 DM 642存储 区, 支持 EMAC /MDIO复位和优先级, 具有 4k 字节的缓存, 减少CPU 的中断次数, 支持标准的媒体无关接口 M II , 可直接连 接到 HPY, 传输 CRC自动生成, 能工作在半双工或全双工模式 下, 具有硬件流控制及服务质量保证 ( QOS)支持.网络接口如 图 4所示. BCM

5221 是10 /100Base TX 以太网控制器, 兼容IEEE802. 3标准, M II接口与 DM

642 的MII接口对接.DM642 将视频数据经压缩处理, 传输到 BCM 522转换为以太网物理层 能接收的数据, 经过网络电平转化芯片 H 1102处理, 通过 RJ

45 接口传输到以太网上. 3.

5 电源模块设计 系统供 电采用TI公 司的同步降压 PWM 开关电源TPS54310芯片, 其输入电压为 3V 至6V, 输出电压从 0. 9V 到3. 3V 可调, 电压输出范围误差为

1 % , 最大输出负载电流达 3A, 具有宽泛的 P WM 频率 [ 7] .供电电源模块如图 5所示. 两路 TPS54310电压转换电路分别产生