基于定向分层靶标的相机参数标定

普通靶标用于相机标定时需要保证其在各角度成像的完整,靶标占相机视场比例较小,相机标定精度低,且变焦测量中相机视场改变,标定精度进一步降低。理论分析了单应矩阵的特点,发现从各角度拍摄的靶标图片中靶点不完全相同,这不影响单应矩阵的计算和相机标定。结合仿真分析,设计了一种定向分层靶标,第一层设计定向标志点,靶点向外层逐渐增大,针对不同的视场采用不同范围的层,靶点在视场中所占比例一直较大,确保相机标定精度。提出基于共线原理和射影变换结合的靶点匹配方法,只要靶标的定向特征点出现在图片中,即能实现靶点识别与匹配,进而提高靶标使用的灵活性和相机标定效率。实验结果表明,定向分层靶标的靶点识别与匹配方法准确有效,不受靶标部分靶点缺失的影响;使用该靶标可以提高相机标定精度,且标定精度不受相机视场改变的影响。