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激光与光电子学进展
Laser&O
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toelectronicsPro
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ress
中国激光
杂志社
基于量子粒子群优化算法的摄像机标定优化方法
王 道 累
,
胡 松
上海电力学院能源与机械工程学院
上海
摘要
提出一种基于量子粒子群算法的摄像机标定优化方法
通过
软件的标定程序快速获得摄像机的
内外参数
利用量子粒子群优化算法
建立了目标 函数
进 一 步 优 化 摄 像 机 参 数
实 验 结 果 表 明
所 提 优 化 算 法 收
敛快
精度高
能在一定程度上提高摄像机的标定精度
关键词
机器视觉
摄像机标定
量子粒子群优化
算法
内外参数
中图分类 号
文献标识 码
doi
:
.
/
LOP.
O
p
timization MethodofCameraCalibrationBasedon
Q
uantumGBehaved
ParticleSwarm O
p
timizationAl
g
orithm
Wan
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Daolei
HuSon
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Colle
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Shan
g
haiUniversit
y
o
f
ElectricPower
Shan
g
hai
China
Abstract
Ke
y
words
OCIScodes
收稿日期
修回日期
录用日期
基金项目
国家自然科学基金
上海高校青年教师培养资助计划
EGmail
EGmail
引
言
随着计算机技术和传感器的飞速发展
机器 视
觉在工业检测
自动导航
生物 医疗
三维
物体
重建等方面的应用越 来 越广泛
而摄像 机 标定技 术
是机器视觉研究中非常关键的技术之一
摄像机标
定利用物体表面某点在空间的
坐标 与其 在图 像
中对应点的图像坐标 之 间确立 的 几何关 系
通过实
验和计算获取该几何 关 系的模 型 参数
从而得 到 摄
像机的内外参数
摄像机的标定参数主要包括内
部参数和外部参数
内部参 数 主要与 摄 像机的 光 学
特性和内部几何结构 有 关
外部参 数 反映的 是 摄像
机摆放位置相对于世界坐标系的
空间 中的 位置
和方向
摄像机的标定精度直接影响着机器视觉中
重建的精度
为了提 高 摄像机 的 标定精 度
需 要
准确
合理
有效地求解摄像机的模型参数
为此
很多学者提出了解决方法
应用较为广泛
的标定方法有直接线性变换法
两步标 定 法
和张正友平面标定法
直接线性变换法只需求解
线性方程便可求得摄 像 机模型 的 参数
没有考 虑 镜
头的畸变
标定精度有限
两步 标定法 和 张正
友平面标定法都是首先通过线性求解函数得到部分
参数
再通过考虑镜 头 的畸变 等 因素来 进 行非线 性
优化
最后得到 一 个比较 精 确的结 果
但是这 两 种
方法都属于传统的优 化 算法
存在对 初 始值比 较 敏
感
收敛性差且易于陷入局部最优值等缺陷
为了克服传统摄像机标定算法的不足
本文 将
量子粒子群优化
算 法 用 于 摄 像 机 标 定
对
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