提出一种采用正三角形平面模板标定摄像机内参数并进行重建的方法.模板包含一个正三角形和其重心至3个顶点的连线.用摄像机拍摄3幅以上不同位姿的模板图像,并提取每幅图像上角点的亚像素级坐标,然后计算消失点并拟合消失线,再由两组正交直线的消失点求得圆环点的图像坐标,最后线性求解出摄像机内参数.给出了两种弱化条件的模板,并介绍了恢复欧氏尺寸和摄像机部分外参数的方法.该方法降低了对标定模板的要求,模拟实验和真实实验的结果证明了其具有较高的标定精度.

借鉴针孔摄像机模型,提出了一种锥束CT圆轨道扫描的几何校正方法,用于有效降低由系统几何误差所带来的重建图像伪影。首先,利用共轴旋转的钢球在探测器上所成椭圆像的特征求取圆环点;然后,结合极线约束条件建立绝对二次曲线像的约束方程,通过线性求解获得系统的内参数;最后,在求得内参数的基础上,通过几何方法和椭圆参数建立系统的外参数方程,求解系统的外参数。 实验结果显示：利用本文方法进行锥束CT几何校正的内参数标定精度和外参数标定精度分别为0.193%和0.2%。本文方法能够精确地求解出所有失真参数,建立完整的几何模型,消除重建时因几何误差所带来的几何伪影,而且校正体模制作简单,应用性较强,适用于所有圆轨道CT。

为实现回转体形貌测量系统的相机自标定, 研究了回转体对象的透视投影特性, 提出了一种基于被测回转体对象自约束特征的摄像机内、外参数自动标定方法。首先, 利用被测场景中回转体截面特征易于提取的特性, 从测得图像提取场景中的截面椭圆, 利用正交于回转轴的截面椭圆求取圆环点的像, 并结合极线约束建立绝对二次曲线像的全约束方程; 然后, 通过对求取的绝对二次曲线矩阵进行Cholesky分解获得相机的内参数。其次, 在求得的内参数矩阵的基础上, 通过回转轴和截面图像的成像特点建立测量系统外参数方程, 求解测量系统外部参数。实验结果表明, 利用本文方法进行相机内参数标定的精度优于0.95%, 外参数标定精度优于5.6%。该方法只需利用被测对象自身几何约束, 不需任何标定板和标定块, 标定过程简单有效, 能够满足工程实际需要。