GPS双目摄像机标定及空间坐标重建.pdf

《GPS双目摄像机标定及空间坐标重建》是一篇探讨如何使用GPS技术改进双目摄像机标定和空间坐标重建方法的专业论文。该研究由南京理工大学电子工程与光电技术学院的研究人员完成，旨在减少双目摄像机标定过程中对高精度靶标的依赖，提高摄像机参数的标定精度，并实现高精度的空间坐标重建。 传统的双目摄像机标定通常需要使用二维或三维靶标，而该方法提出使用GPS作为替代方案。GPS设备在视场中的位置可以任意移动，摄像机捕捉包含GPS的多组图像。通过对空间三维坐标与图像二维坐标的映射关系的研究，结合摄像机成像模型和双目摄像机标定原理，可以计算出双目摄像机的参数，并精确重建空间坐标。 具体来说，GPS的位置数据提供了一种动态的参考系，它在不同位置的坐标可以通过摄像机捕获的图像来记录。然后，利用这些图像和摄像机的几何特性，可以建立一个数学模型，将空间坐标与图像坐标关联起来。通过优化算法，可以求解出摄像机的内参、外参以及双目摄像机间的相对位置，从而完成摄像机的标定。 在标定完成后，该方法可以对空间坐标进行精确重建。通过比较重建坐标与GPS实际测量值之间的相对距离误差，评估重建的准确性。实验结果表明，这种方法有效降低了对高精度靶标的依赖，且空间重建坐标的精度较高，相对距离误差从1.56显著降低到0.52，这证明了该方法的有效性和实用性。 此外，文章还涉及到了计算机视觉、摄像机成像模型、GPS坐标转换以及空间坐标重建等关键概念。计算机视觉是该研究的基础，双目摄像机标定是实现三维视觉感知的关键步骤，而摄像机成像模型描述了现实世界与图像像素之间的关系。GPS坐标转换则确保了不同坐标系统的兼容性，使得GPS数据能与摄像机坐标系统相互关联。 总体而言，《GPS双目摄像机标定及空间坐标重建》为双目摄像机标定提供了一种创新的解决方案，通过引入GPS技术，不仅简化了标定过程，也提高了坐标重建的精度，对于自动驾驶、无人机导航、机器人定位等应用领域具有重要的理论和实践价值。