相机标定算法之线性标定法(DTL)

直接线性变换法(DTL)是1971年被提出来的,由于算法简单,得到了广泛的应用。DTL算法的优点在于算法速度快,但是它没有考虑相机镜头的畸变问题,且最终的结果对噪声很敏感,比较适用于长焦距小畸变的镜头标定。本文介绍的是Hall在1987年提出的改进型线性标定算法。
在相机标定中,可以把3D实物的点通过平移、旋转、缩放得到2D图像的点,所以从3D实物投影到2D图像的过程可以利用如下矩阵表示:

相机标定算法之线性标定法(DTL)_第1张图片

通过求解计算,消去w,可以得到下式:

相机标定算法之线性标定法(DTL)_第2张图片

等式化零,可以得到
相机标定算法之线性标定法(DTL)_第3张图片

假设QA=O,则qi分两种情况取值,其一:


其二:


所以在两幅图片中得到以下矩阵:

相机标定算法之线性标定法(DTL)_第4张图片
变换后得到:
相机标定算法之线性标定法(DTL)_第5张图片

上式可以描述为 PV = F,所以写成矩阵形式如下:
相机标定算法之线性标定法(DTL)_第6张图片

通过最小二乘法得到如下结果

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