基于无迹卡尔曼滤波的摄像机标定方法

摘要

本发明公开了一种基于无迹卡尔曼滤波的摄像机标定方法，该方法包括将二维平面靶标图像上的标志点看作匀速运动的点，利用系统噪声和量测噪声的统计特性，以观测到的靶标标志点的图像坐标和对应的世界坐标作为滤波器的输入，内外参数的估计作为卡尔曼滤波器的输出，根据无迹卡尔曼滤波算法得到摄像机内外参数的最优估计，完成摄像机的标定。该方法使用了二维平面靶标进行标定，二维平面靶标较传统三维靶标具有制作工艺简单，成本低，精度高等特点，具有较高的实用性；该方法采用无迹卡尔曼滤波作为摄像机内外参数估计的算法，充分利用了卡尔曼滤波的良好动态特性和参数最优估计特性，能提高摄像机标定系统的精度和鲁棒性。

主权项

1、一种基于无迹卡尔曼滤波的摄像机标定方法，其特征在于包括将二维平面靶标图像上的标志点看作匀速运动的点，利用系统噪声和量测噪声的统计特性，以观测到的靶标标志点的图像坐标和对应的世界坐标作为滤波器的输入，内外参数的估计作为卡尔曼滤波器的输出，根据无迹卡尔曼滤波算法得到摄像机内外参数的最优估计，其步骤如下：(1)、制作已知尺寸的二维平面靶标；(2)、在摄像机视野范围内拍摄不同位姿靶标图像；(3)、提取上述二维平面靶标图像的标志点；(4)、将上述提取的标志点图像坐标以及对应的世界坐标作为卡尔曼滤波器的输入，利用无迹卡尔曼滤波算法计算出摄像机内、外参数的最优估计作为系统的输出，根据上述卡尔曼滤波输出结果中的畸变参数矫正二维靶标图像，完成摄像机的标定。