弱标定立体图像对的欧氏极线校正框架-论文.pdf

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1、第22卷第7期光学精密工程V0l_22No．72O14年7月OpticsandPrecisionEngineeringJu1．2014文章编号1004—924X(2014)07—1955—07弱标定立体图像对的欧氏极线校正框架李国栋，田国会，王洪君，尹建芹。(1．山东大学信息科学与工程学院，山东济南250100；2．山东大学控制科学与工程学院，山东济南250061；3．济南大学信息科学与工程学院，山东济南250022)摘要：为了快速且直观地对相机弱标定(即相机内参数已知而外参数未知)情况下的立体图

2、像对进行欧氏极线校正，提出了一套完整的欧氏极线校正框架。首先，针对两视图对应相机的位姿信息估计问题，提出一种新的不依赖矩阵奇异值分解运算的本质矩阵分解和唯一解确定算法。然后，对传统欧氏极线校正问题进行推广，并利用估计出的相机位姿构造出具有明确几何意义的无穷单应变换对，进而将其施加到立体图像对来完成欧氏极线校正。最后，利用8组SYNTIM立体图像对验证了所提出校正框架的正确性和校正精度。实验结果表明：该欧氏极线校正框架不仅形式直观，计算简单，易于实现，而且具有明确的几何意义。与其他欧氏极线校正方法比

3、较，提出的方法能够获得更高的校正精度，且更好地消除了立体图像对的水平或垂直视差。关键词：相机标定；对极几何；极线校正；立体图像对；本质矩阵分解中图分类号：TP391文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20142207．1955EuclideanepipolarrectificationframeofweaklycalibratedstereopairsLIGuo—dong·，TIANGuo—hui，WANGHong—jun，YINJian—qin。(1．SchoolofInformati

4、onScienceandEngineering，ShandongUniversity，Jinan250100，China；2．SchoolofControlScienceandEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，China；3．SchoolofInformationScienceandEngineering，UniversityofJinan，Jinan250022，China)*Correspondingauthor，E-mail：g．h．tia

5、n@sdu．edu．cnAbstract：ToquicklyandintuitivelyfinishtheEuclideanepipolarrectificationofweaklycalibratedstereopairs(namely，thecameraintrinsicparametersareknownandthecameraexternalparametersareunknown)，anintegralEuclideanepipolarrectificationframewaspropo

6、sed．Firstly，anovelessentialmatrixdecompositionanduniquesolutiondeterminationalgorithmindependentontheSingularValueDecomposition(SVD)operationwasproposedtodeterminethepositionandOrientationinformationbetweentwocameras．Then，theproblemoftraditionalEuclid

7、eanepipolarrectificationwasgeneralized，andtheinfinitehomographymatrixeswereconstructedbytheestimated收稿日期：2013-07—26；修订日期：2013—09—24．基金项目：国家863高技术研究发展计划资助项目(No．2006AA040206，No．2009AA04Z220)；国家自然科学基金资助项目(No．61075092，61203341)；山东省自然科学基金资助项目(No．ZR2011FM01

8、1)；山东大学自主创新基金资助项目(No．2011JC017)光学精密工程第22卷camerapositionandorientationtofinishtherectificationprocessofstereopairs．Finally，theeightgroupsofSYNTIMimageswereusedtovalidatethecorrectnessandaccuracyoftherectificationframe．Experimentalresultsindicat