全方位相机与转轴位姿标定方法研究

摘要：

在利用相机对物体进行感知的过程中,标定相机与外界参考系之间的位姿是测量中至关重要的一环,能否精准确定二者之间的外参决定着最终三维信息质量的好坏.然而在传统的测量系统当中,测量物体尺寸受限于针孔相机视场的大小.相比较而言,全方位相机具有视场广、成像质量高等优点,常配合旋转系统进行全景图像生成,也可配合激光雷达点云生成场景全景模型,为目前大场景测量的主流方向.就目前存在于相机与旋转系统之间外参标定的复杂问题,文中提出了一种针对全方位相机与旋转轴之间的标定方法.该方法通过使用全方位相机,对两个二维码棋盘格进行旋转拍摄,同时通过理论推导建立起可靠的数学模型作为原理支撑,并利用光束法平差,对基于解析法获得的初步结果进行再次优化,从而获得更精确的外参估计.该方法对设备安装精度要求不高,只需在相机视场范围内,考虑标定板与全方位相机之间的摆放位置即可.实验结果表明,该方法经过优化后的平均重投影误差可控制在0.15 pixel以下,满足实验测量要求,并在不同场景下展现了良好的应用效果.

关键词：光学测量、全方位相机、转轴、位姿标定、全景测量

所属期刊栏目：52

分类号：TH741(仪器、仪表)

在线出版日期：2023-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：197-207