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朱红军；李燕；刘欣；尹雪辉；邵燕华；钱，英；谭金东

基于软约束优化的极少数图像摄像机标定。 （英语） Zbl 1455.94043号

J.富兰克林研究所。 357，第4号，2561-2584（2020）.
摄像机标定是摄影测量和计算机视觉中的一个基本而关键的问题。虽然现有的校准技术在经典情况下具有良好的精度和灵活性，但大多数校准技术需要5-10张校准图像。不幸的是，在刑事调查、工业机器人和增强现实等许多应用领域，只有有限数量的校准图像和控制点可用。针对这些情况，本文基于“无免费午餐”定理和误差分析，提出了一种基于软约束优化的两步标定方法。关键步骤包括（1）带加权函数的单应性估计，（2）基于简化模型的初始化，以及（3）基于重投影误差的软约束优化。该方法提供了从极少数图像中直接访问对象几何信息的方法。经过大量实验，结果表明，该算法在成功率、准确度和精度方面均优于张氏算法。

引用于1文件

MSC公司：

94A08型 信息与通信理论中的图像处理（压缩、重建等）
68单位10 图像处理的计算方法

关键词：

摄影测量学；计算机视觉；张的算法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{H.Zhu}等人，J.Franklin Inst.357，No.4，2561--2584（2020；Zbl 1455.94043）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 布朗，M.Z。；Burschka，D。；Hager，G.D.，《计算立体声进展》，IEEE Trans。图案。分析。机器。智力。，25, 8, 993-1008 (2003)
[2] 翁，J。；科恩，P。；Herniou，M.，《带畸变模型和精度评估的摄像机校准》，IEEE Trans。图案。分析。机器。智力。，14, 10, 965-980 (1992)
[3] 吉利莫特，J.-。年。；阿瓜多，A.S。；Illingworth，J.，在摄像机校准中使用无穷远点进行参数解耦，IEEE Trans。图案。分析。机器。智力。，27, 2, 265-270 (2005)
[4] Tsai，R.，一种用于高精度3D机器视觉计量的多功能摄像机校准技术，使用非现成电视摄像机和镜头，IEEE J.Robot。自动。，3, 4, 323-344 (1987)
[5] 博比，R.A。；Saha，S.K.，基于单图像的摄像机标定和机器人末端执行器的姿态估计，（IEEE机器人与自动化国际会议论文集。IEEE机器人和自动化国际会议文献集，斯德哥尔摩，SE（2016））
[6] 席勒贝克，I。；Pless，R.，用透镜阵列进行增强现实的单图像相机校准，（IEEE计算机视觉和模式识别会议论文集。IEEE计算机图像和模式识别大会论文集，美国拉斯维加斯（2016））
[7] Wolpert，D.H。；Macready，W.G.，《优化无免费午餐定理》，IEEE Trans。进化。计算。，1, 1, 67-82 (1997)
[8] Deutscher，J。；Isard，M。；Maccormick，J.，《从单个曼哈顿图像自动校准相机》（《欧洲计算机视觉会议论文集》，欧洲计算机视觉大会论文集，哥本哈根，丹麦（2002））·Zbl 1039.68617号
[9] 德拉弗拉加，L.G。；Schuetze，O.，《使用差分进化将长方体拟合到单个图像的直接校准》，《国际计算杂志》。视觉。，81, 2, 119-127 (2009)
[10] Wilczkowiak，M。；Sturm，P。；Boyer，E.，通过平行六面体使用几何约束进行校准和三维建模，IEEE Trans。模式分析。机器。智力。，27, 2, 194-207 (2005)
[11] Winkler，A.W。；Zagar，B.G.，从圆柱形物体的单个图像进行非本征相机校准的曲线拟合方法，Measur。科学。技术。，24, 8, 1-13 (2013)
[12] Chen，H.T.，使用单个图像的五点对应进行基于几何的相机校准，IEEE Trans。循环。系统。视频技术。，27, 12, 2555-2566 (2017)
[13] 宫川县。；Arai，H.等人。；Koike，H.，使用两个正交1-D对象上的五个点从单个图像进行简单相机校准，IEEE Trans。图像处理。，19, 6, 1528-1538 (2010) ·Zbl 1371.94266号
[14] Avinash，N。；Murali，S.，基于透视几何的单图像相机校准，J.Math。成像视觉。，30, 3, 221-230 (2008) ·Zbl 1523.68101号
[15] Zhang，《一种灵活的摄像机校准新技术》，IEEE Trans。模式分析。机器。智力。，22, 11, 1330-1334 (2000)
[16] 刘，D。；刘，X。；Wang，M.，《利用单个图像的镜头畸变进行相机自校准》，Photogramma。《工程遥感》，82,5325-334（2016）
[17] Zhou，F.，基于单幅图像的镜头畸变校正线性摄像机校准，Opt。激光工程，51，121332-1343（2013）
[18] 郑毅。；Liu，Y.，使用两个任意共面圆的一个透视图进行相机校准，Opt。工程，47，6，1-9（2008）
[19] 米拉尔多，P。；Araujo，H.，平滑相机模型的校准，IEEE Trans。模式分析。机器。智力。，35, 9, 2091-2103 (2013)
[20] 海勒，J。；哈夫勒纳，M。；Pajdla，T.，《使用分支约束进行全球最佳手眼校准》，IEEE Trans。模式分析。机器。智力。，38, 5, 1027-1033 (2016)
[21] 刘，A。；马什内尔，S。；Snavely，N.，《Caliber:使用刚度约束进行相机定位和校准》，《国际计算杂志》。视觉。，118，1，1-21（2016）·Zbl 1398.68588号
[22] Häne，C.，《使用多摄像机系统的自动驾驶汽车的3D视觉感知：校准、绘图、定位和障碍物检测》，Image Vis。计算。，68, 14-27 (2017)
[23] 哈特利，R。；Zisserman，A.，《计算机视觉中的多视图几何》（2004），剑桥大学出版社：剑桥大学出版社，纽约·Zbl 1072.68104号
[24] Szeliski，R.，《计算机视觉：算法和应用》（2010），施普林格出版社：纽约施普林格
[25] Pollefeys，M。；科赫，R。；Van Gool，L.，《摄像机内部参数变化和未知情况下的自校准和公制重建》，《国际计算杂志》。视觉。，32, 1, 7-25 (1999)
[26] Boudine，B.，基于基本矩阵的灵活技术，用于从两个视图使用可变的固有参数进行相机自校准，J.Vis。Commun公司。图像代表，39，40-50（2016）
[27] Quan，L.，《从多个视图对仿射相机进行自我校准》，《国际计算杂志》。视觉。，19, 1, 93-105 (1996)
[28] Zhang，Z.，从两个透视图像之间的线段对应关系估计运动和结构，IEEE Trans。模式分析。机器。智力。，17, 12, 1129-1139 (1995)
[29] Tamaskar，S。；Neema，K。；Delaurentis，D.，《航空航天系统复杂性测量框架》，Res.Eng.Des。，25, 2, 125-137 (2014)
[30] 王杰，一种新的摄像机镜头畸变校正模型，模式识别。，41, 2, 607-615 (2008) ·Zbl 1129.68554号
[31] Liu，Z.，利用图像干扰因子对低成本相机进行高精度校准，Opt。快递，24，21，24321-24336（2016）
[32] Krueger，L。；Woehler，C.，《摄像机校准的精确棋盘角定位》，《模式识别》。莱特。，1428-1435年10月32日（2011年）
[33] Zhang，，通过从未知方向查看平面来校准柔性相机，（IEEE国际计算机视觉会议论文集。IEEE国际电脑视觉会议论文集中，Kerkyra，GR（1999），IEEE）
[34] 翁，J。；Huang，T.S。；Ahuja，N.，《从两个角度看运动和结构：算法、误差分析和误差估计》，IEEE Trans。模式分析。机器。智力。，11, 5, 451-476 (1989)
[35] 博伊德，S。；Vandenberghe，L.，《凸优化》（2004），剑桥大学出版社：剑桥大学出版社，纽约·Zbl 1058.90049号
[36] 萨尔维，J。；阿曼戈，X。；Batlle，J.，《摄像机校准方法与精度评估的比较评论》，《模式识别》。，35, 7, 1617-1635 (2002) ·Zbl 1016.68095号
[37] 哈特利，R。；Kang，S.B.，带畸变中心估计的无参数径向畸变校正，IEEE Trans。模式分析。机器。智力。，2007年8月29日，1309-1321
[38] 魏国强。；Ma，S.D.，《隐式和显式相机校准：理论和实验》，IEEE Trans。模式分析。机器。智力。，16, 5, 469-480 (1994)
[39] Marquardt，D.W.，《非线性参数最小二乘估计算法》，《社会工业杂志》。申请。数学。，11, 2, 431-441 (1963) ·Zbl 0112.10505号
[40] 杜克尚，D。；Chihara，K.，《几何相机校准用大型控制标记的高精度和稳健定位》，IEEE Trans。模式分析。机器。智力。，31, 2, 376-383 (2009)
[41] Heikkilä，J.，使用圆形控制点的几何相机校准，IEEE Trans。图案。分析。机器。智力。，22, 10, 1066-1077 (2000)
[42] P.R.贝文顿。；Robinson，D.K.，《物理科学的数据简化和误差分析》（2003），麦格劳-希尔：麦格劳–希尔纽约
[43] 蒙哥马利，D.C.，《实验设计与分析》（2008年），约翰·威利父子公司：约翰·威利和桑斯·维尼海姆
[44] Kamgar Parsi，B.，计算机视觉中量化误差的评估，IEEE Trans。模式分析。机器。智力。，11, 9, 929-940 (1989)
[45] Geiger，A.，《使用单镜头自动校准摄像机和距离传感器》（IEEE机器人与自动化国际会议论文集。IEEE机器人和自动化国际会议文献集，美国保罗（2012））
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