结构光三维测量系统的建模与标定(13)

3D视觉建模,计算机视觉

哈尔滨理工大学工学硕上学位论文

不足在于其算法鲁棒性差。这主要是由于自标定方法不管以何种形式出现，均是

基于绝对二次曲线（ＴｈｅＡｂｓｏｌｕｔｅＣｏｎｉｃ）或者绝对二次曲面（ＴｈｅＡｂｓｏｌｕｔｅＱｕａｄｒｉｃ）

的方法，需要直接或间接地求解所谓的Ｋｒｕｐｐａ方程。从本质上来说，所有的自

标定都只是利用了摄像机内部参数自身存在的约束，而与场景和摄像机运动无

关，这是该法的灵活所在。自标定方法的主要应用场合是精度要求不高的场合，

如通讯，虚拟现实技术等等。

１．２．２．３基于主动视觉的摄像机标定法鉴于传统方法和自标定方法的不足，人

们提出了基于主动视觉的摄像机标定方法瞳射。所谓的基于主动视觉的摄像机标定

就是指“己知摄像机的某些运动信息＂下的摄像机标定，与自标定一样，它也是

一种仅从图像对应点进行标定方法，因而也不需要标定物，但需要控制摄像机做

某些特殊运动，比如围绕光心旋转或纯平移，利用这种运动的特殊性可以计算出

摄像机的内部参数。该类方法的优点是算法简单，往往能够获得线性解，故鲁棒

性较高，缺点是系统的成本高，实验设备昂贵，实验条件要求高，不是一般的个

人和单位所能够承受的，而且不适合于运动参数未知或无法控制的场合托９’驯。

１．２．３投影仪标定

投影仪从问世以来，一直在不断地发展，尤其近年来发展很快，各种先进技

术都用在投影仪上。随着投影仪技术的不断发展和不断成熟，越来越多的应用到

各式各样的测量系统中，结构光三维测量系统中的投射器也逐渐被具有可编程光

源特性的投影仪所代替，用于三维场景的重构Ⅲ３。

１．２．３．１投影仪分类投影机主要技术有ＣＲＴ（Ｃｒｙｓｔａｌ

ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＲａｙＴｕｂｅ：阴极射线管）、ＬｉｇｈｔＤｉｓｐｌａｙ：液晶显示器）和ＤＬＰ（ＤｉｇｉｔａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ：数码

光路处理器）三大类型。ＣＲＴ和ＬＣＤ投影机采用透射式投射方式，ＤＬＰ采用反

射式投射方式。ＣＲＴ和ＬＣＤ投影机技术成熟，应用时间较长，性能稳定。而

ＤＬＰ投影机应用时间较短，技术有待于进一步完善，但是该投影机采用微镜反

射投影技术，亮度和对比度明显提高，体积和重量明显减少，具有较强的生命力

和久远的市场潜力ｍ一引。

１．ＣＲＴ投影仪ＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）投影仪是前一段时间应用较为广泛

的一种投影仪，在卡拉ＯＫ厅中很容易看到。它显示的图形色彩丰富，还原性好，

具有丰富的几何失真调整能力；但亮度很低，操作复杂，体积庞大，对安装环境

要求很高，且价格昂贵。三枪投影仪就是由３个ＣＲＴ投影管组成的投影仪。ＣＲＴ投影机采用技术与ＣＲＴ显示器类似，是最早的投影技术。它的优点是寿命长，