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基于HEIV模型的摄像机一维标定
  • ISSN号:0254-4156
  • 期刊名称:自动化学报
  • 时间:2014.4.15
  • 页码:643-652
  • 分类:TP[自动化与计算机技术]
  • 作者机构:[1]北京工业大学电子信息与控制工程学院,北京100124, [2]北京师范大学信息科学与技术学院,北京100875, [3]中国科学院大学工程管理与信息技术学院,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基余(61101207,61271435,61273283)资助
  • 相关项目:基于一维标定物的多摄像机系统标定研究
中文摘要:

多摄像机系统广泛应用于文化创意产业,其高精度标定是迫切需要解决的一个关键问题.新近出现的摄像机一维标定方法能够克服标定物自身遮挡,特别适合标定多摄像机系统.然而,现有的摄像机一维标定研究主要集中在降低一维标定物的运动约束,而标定精度较低的问题未受到应有的关注.本文提出一种基于变量含异质噪声(Heteroscedastic error-in-variables,HEIV)模型的高精度摄像机一维标定方法.首先,推导出摄像机一维标定的计算模型;其次,利用该计算模型详细分析了~维标定中的噪声,得出摄像机一维标定可以视为一个HEIV问题的结论;最后给出了基于HEIV模型的摄像机一维标定算法.与现有的算法相比,该方法可以显著改善一维标定的精度,并且受初始值影响小,收敛速度快.实验结果验证了该方法的正确性和可行性.

英文摘要:

Accurate camera calibration is a pre-requirement for widespread applications of the multi-camera system in cultural and creative industry. The newly emerging one-dimensional calibration is very suitable for multi-camera systems since one-dimensional objects are out of self-occlusions. However, the progress in one-dimensional calibration mainly focuses on reducing restrictions on the movement of one-dimensional objects, and the calibration accuracy still needs to be improved. In this paper, an accurate algorithm for one-dimensional calibration based on the heteroscedastic error-in- variables (HEIV) model is proposed. Firstly, a computational model of one-dimensional calibration is derived. Secondly, noises in one-dimensional calibration are analyzed in detail using this computational model, and we draw a conclusion that one-dimensional calibration can be seen as an HEIV problem. Finally, the proposed algorithm is elaborated. This algorithm has the advantages of high accuracy, rapid convergence and less insensitivity to initial conditions over the exiting algorithms. Experiments with both synthetic and real image data validate the proposed algorithm.

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期刊信息
  • 《自动化学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院自动化研究所
  • 主编:王飞跃
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:aas@ia.ac.cn
  • 电话:010-64019820
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4156
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2109/TP
  • 邮发代号:2-180
  • 获奖情况:
  • 1997年获全国优秀期刊奖,1985、1990、1996、2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,2002年获国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27550