单视图多约束相机内参统一计算方法

Unified Computing Method for Camera Calibration Using Multiple Geometric Constraints in Single View

相机自标定是摄影测量学等领域的重要命题,但图像获取设备、方式等的多样化使得图像之间的匹配越发困难,增加了多视图相机标定的难度。本文提出一种针对单视图的相机自标定方法,将图像中的几何特征及标定过程进行统一表达和计算。总结不同的不变量对相机内参的约束情况;以互相垂直的灭点作为中间计算过程的核心,讨论其他不变量向其的转化方法,使得几何特征表达统一化;以绝对二次曲线为纽带,将互相垂直的灭点约束求解,进而根据几何约束的数量求解相应的相机参数模型。该方法无需图像之间的匹配,在约束信息充分的情况下可仅利用单幅图像进行相机标定,具有方便性;无需传统标定方法中的标定模板而选用场景中存在的对象,具有普适性,尤其适合结构化的室内外场景;将几何特征和标定过程进行统一描述和计算,还具有统一性。室内外场景的测试表明本文方法具有可用性。