相机标定之（1）相机标定的基本概念以及标定的常用方法

1.基本概念      

       在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定（或摄像机标定）。无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。因此，做好相机标定是做好后续工作的前提，提高标定精度是科研工作的重点所在。

2.常用标定方法

 传统相机标定法、主动视觉相机标定方法、相机自标定法。

2.1  传统相机标定法

优点：适用任意摄像机模型，标定精度高；

不足：需标定参照物，某些应用中难以实现；

传统相机标定法需要使用尺寸已知的标定物，通过建立标定物上坐标已知的点与其图像点之间的对应，利用一定的算法获得相机模型的内外参数。根据标定物的不同可分为三维标定物和平面型标定物。三维标定物可由单幅图像进行标定，标定精度较高，但高精密三维标定物的加工和维护较困难。平面型标定物比三维标定物制作简单，精度易保证，但标定时必须采用两幅或两幅以上的图像。传统相机标定法在标定过程中始终需要标定物，且标定物的制作精度会影响标定结果。同时有些场合不适合放置标定物也限制了传统相机标定法的应用。

2.2  主动视觉相机标定法

       优点：算法简单，往往能够获得线性解，故鲁棒性较高；

    缺点：系统的成本高、实验设备昂贵、实验条件要求高，而且不适合于运动参数位置或无法控制的场合。

    基于主动视觉的相机标定法是指已知相机的某些运动信息对相机进行标定。该方法不需要标定物，但需要控制相机做某些特殊运动，利用这种运动的特殊性可以计算出相机内部参数。

2.3  相机自标定法

       优点：自标定方法灵活性强，可对相机进行在线定标；

    缺点：它是基于绝对二次曲线或曲面的方法，其算法鲁棒性差。

    目前出现的自标定算法中主要是利用相机运动的约束。相机的运动约束条件太强，因此使得其在实际中并不实用。利用场景约束主要是利用场景中的一些平行或者正交的信息。其中空间平行线在相机图像平面上的交点被称为消失点，它是射影几何中一个非常重要的特征，所以很多学者研究了基于消失点的相机自标定方法。

文章来源：  百度百科

 http://baike.baidu.com/link?url=A_ovWKNb5kvgOBsBjkeSm3Vd1MoUFoIsT339E8pnoI0XPPjHHp0kg6KL9tPQKfWNyxhyHxX5UjfJ-PNkLZfa9q