基于鱼眼镜头的全方位视觉参数标定与畸变矫正

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1、万方数据第44卷第5期天津大学学报V01．44No．52011年5月JournalofTianjinUniversityMay2011基于鱼眼镜头的全方位视觉参数标定与畸变矫正冯为嘉1，张宝峰2曹作良2(1．天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072；2．天津理丁大学天津市复杂工业系统控制理论及应用重点实验室，天津300384)摘要：针对利用鱼眼镜头构建的全方位视觉系统研究内外部参数标定及图像畸变矫正方法，建立成像系统模型，提出成像系统中需要标定的内、外部参数；采用改进的线性标定法标定图像中心，研究径向畸变系数及其他参数的

2、标定方法：在参数标定的基础上，分别利用等距投影和支持向量机训练方法，对图像中的像素点及整幅鱼眼图像进行畸变矫正实验证明，研究的标定方法可准确地标定出视觉系统的内外部参数；基于等距投影的像素点矫正可应用于精确定位视觉系统的空间位置；基于支持向量机训练方法的全图像畸变矫正可获得理想的鱼眼图像矫正效果，所提出的参数标定和畸变矫正方法将有利于与鱼眼镜头在机器视觉领域的应用关键词：全方位视觉；鱼眼镜头；参数标定；畸变矫正；支持向量机中图分类号：TN247文献标志码：A文章编号：0493—2137(2011)05—0417-08Omni—Direct

3、ionalVisionParameterCalibrationandRectificationBasedonFish—EyeLensFENGWei-jial，ZHANGBao—fen92，CAOZuo．1ian92(1．StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．TianjinKeyLaboratoryforControlTheoryandApplicationsinCompli

4、catedIndustrySystems，TianjinUniversityofTech—nology，Tianjin300384，China)Abstract：Aparametercalibrationandrectificationmethodforomnidirectionalvisionsystembasedonfish·eyelenswasinvestigatedinthispaper．Animagingsystemmodelwasestablished，whichindicatedtheinteriorandexteriorp

5、arameters．Theopticcenterwascalibratedbyanimprovedlinearizationmethod，andtheotherparameterssuchastheradialdistortionparameterskx，最，areanalyzedtOO．Onthisbasis，theimportantpointandfish—eyelensimagewillberectifiedbytheequidistanceprojectiontheoremandsupportvectormachinetraini

6、ng，respectively．Theexperimentsprovethattheinteriorandexteriorparameterscanbecalibratedaccuratelyutilizingthecalibrationmethodsproposed．Theimportantpointrectificationmethodbasedonequidistanceprojectiontheoremcanbeusedtocalculatethepreciselocalizationforvisionsystem．Anideal

7、rectificationimagecanbeachievedbyusingsupportvectormachinetrammg．Thisresearchwillbebeneficialtotheextensionoffish—eyelensinthefieldofmachinevision．Keywords：omni—directionalvision；fish—eyelens；parametercalibration；rectification；supportvectormachine全方位视觉一次拍摄可摄取360。方位角中的全部景物

8、，这一特性非常有利于多目标捕获、机动目标跟踪，尤其对移动机器人的视觉导航具有特殊的意义．近年来利用全方位视觉传感器构建全方位视觉系统得到了广泛地研究‘卜31，全方位视觉传感器虽然收稿日期：基金