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对张正友教授的张式标定法原理的理解。最近拜读了张正友教授的大作:A flexible new technique for camera calibration

最近拜读了张正友教授的大作:A flexible new technique for camera calibration

这里记录一下对于整个标定原理的初步理解,但是对其中十分深奥的数学不做深究。

这篇论文的基本思想就是:

已知标定板上的角点坐标,已知图像上投影的角点坐标,将标定板的世界坐标放到z=0处(减少了一个参数–绕z轴的旋转向量r3),通过多张照片得到多个方程,可以解出从标定板平面到像平面的单应矩阵。而这个单应矩阵可以由相机内参矩阵A,旋转R平移t三个矩阵得到,利用r1,r2的约束,得到方程可以解得A,R,t。

然后因为有噪声的影响,针对此构建了似然函数,将ARt当作参数,进行极大似然估计,对ARt进行修正。

然后再考虑畸变的影响,将两个畸变参数放入似然函数里,再进行极大似然估计,得到所有参数。

这里的极大似然估计(实际上是一个非线性优化)采用的方法是Levenberg-Marquardt Algorithm.

然后论文还提到了对于取多张标定板图片时,两个标定板平面如果平行就不能提供约束,所以在取图片的时候,要旋转板的朝向。

最后还说到关于打印的标定板不够清晰带来的误差问题。

现在的标定一般都是基于OpenCV或者Matlab的ToolBox,对于原理不需要很深的了解,但是读完这篇论文还是知道了在拍标定板的时候的注意事项。

还是那句话,思想说出来可能不是特别难懂,但是要想到这么解决,并且实现,就需要很好的数学基础,数学还是所有工程师的基本功啊。

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