【计算机视觉】双目标定的原理与MATLAB实现

简介：
本课程深入讲解双目标定的原理及其在计算机视觉中的应用，并详细演示如何使用MATLAB进行实践操作。适合希望掌握图像校准技术的学习者和研究人员。 通过相机成像几何模型，并借助空间物体表面某点的世界坐标系与其在图像中的对应点之间的关系来确定几何参数的过程称为相机标定。双目标定是进行双目测距不可或缺的步骤，其精度直接影响后续环节的准确性，而操作难度则影响到使用便利性。在视觉测量和三维重建等领域中，相机标定精度对最终结果有重要影响。高精度的相机标定通常通过拍摄特定标靶来实现，常见的方法包括直接线性变换法、Tsai两步法以及张正友的方法等。其中，由于操作简单且设备要求低，并能获得较高精度的优点，张正友的方法被广泛应用于计算机视觉领域。 使用该方法时需要从多个角度拍摄棋盘格标定板的图片，通过检测到的棋盘角点与世界坐标点之间的对应关系求解封闭形式的结果。以此结果作为初始值，再利用Levenberg-Marquardt算法进行非线性优化以进一步提高精度。由于张正友方法对所用标靶要求不高且能获得较高精度，在高精度视觉测量领域获得了广泛应用。 在笔者研究的视觉同步定位与建图（SLAM）系统中，相机成像和几何参数的准确性是前端处理的关键部分。尽管目前大多数视觉SLAM系统的常规做法包括了相应的标定方案，但这些方法仍需进一步改进以提高整体性能。