视频检测中的相机标定方法研究

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1、分类号学号M201072212学校代码10487密级硕士学位论文视频检测中的相机标定方法研究学位申请人：岳浩学科专业：控制工程指导教师：张钧副教授答辩日期：2012年5月28日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchonCameraCalibrationMethodinVideoDetectionCandidate:YueHaoMajor:ControlEngineeringSupervisor

2、:Assoc.Prof.ZhangJunHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用

3、学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着现代工业的快速发展，传统的检测工具、检测方法已经越来越不能满足测量要求，精密测量技术亟待发展。视觉测量作为一种新的测量思路，能够适应多种恶劣的测量环境，对

4、空间点的精确定位也能保证足够的测量精度，它的高速发展满足了现代工业生产、检测在测量精度、测量范围等方面提出的新要求，在工业生产、检测及国防航空等领域，有着广泛且重要的应用价值。视觉测量系统的主要任务是利用计算机实现对三维物体的描述和识别，为完成这些任务，视觉测量系统需要建立三维场景点与摄像机图像像素点之间的关系模型。由已知特征点的三维世界坐标及其像点的二维像素坐标解算关系模型中的参数，这一解算过程称为摄像机标定。关系模型参数包括描述摄像机位置和姿态信息的外部参数，以及描述摄像机主点，格网间距和焦距的内部参数。本文主要研究视频检测在工程应用中的摄像机

5、标定问题，根据核电厂视频检测的特点和要求，提出了一种简便易行用于摄像机内部参数标定的方法。本方法根据摄像机姿态调整过程中特征点三维世界坐标与其像点二维像素坐标的关系建立了摄像机成像模型，并针对标定中摄像机易绕其光轴旋转而给模型引入误差这一情况，对特征点像点坐标进行了判断与校正，改进了方法。最后通过最优解的方法对特征点像素坐标进行了处理，解决了高斯噪声干扰大的问题，得到了准确、稳定的内参数解算值。将此方法应用于核电厂视频检测相机的标定，求得的内参数值提高了视频测量系统检测缺陷的测量精度。关键字：视觉测量摄像机标定小孔成像模型高斯噪声线性标定I华中科技

6、大学硕士学位论文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmodernindustry,thetraditionaltoolsandmethodsofdetectionhavebecomeincreasinglyunabletomeettherequirementsofmeasurement,theprecisionmeasurementtechnologyneedstobedevelopedeagerly.Visualmeasurementasanewmeasurementidea,isabletoadapttoavari

7、etyofpoormeasurementenvironment,theprecisepositioningofaspacepointalsoensuresadequatemeasurementaccuracy,itshigh-speeddevelopmentmeetsthenewrequirementsofmodernindustrialproductionanddetectioninthemeasurementaccuracyandmeasurementrange.Themaintaskofthevisionmeasurementsystemis

8、tousethecomputertodescribeandidentifythree-dimensionalobjects