采用传统的Tsai两步法进行摄像机标定时，标定精度会受一阶径向畸变模型的限制。本文提出了一种同时考虑摄像机镜头径向畸变和切向畸变的摄像机模型并研究了模型求解方法来提高畸变校正精度。考虑图像中心区域畸变较小，故用中心附近点列出线性方程组计算了摄像机的部分参数; 建立了综合畸变模型，将摄像机参数代入模型计算畸变参数的初始值。由于焦距和平移分量在标定板与相机平面的距离深度变化不够时难以一次性准确标定，故将其代入综合畸变模型重新计算，并运用两步迭代法逐步逼近精确解。最后，对世界坐标系进行空间几何变换、透视变换和成像变换得到的重投影图像的像素坐标并与实际测得的像素坐标值进行比较，得到校正误差。结果表明，本文的畸变校正方法平均像素误差可以达到0.114 9 pixel，优于Tsai校正方法的0.367 0 pixel，且重复性较好。

针对鱼眼镜头所存在的畸变问题, 提出了基于张正友标定法的一种改进的两步标定法。该方法把作为解析解求解出来的初始参数用非线性最小二乘法进一步完善, 得到了内外参数, 提高了初始数值的鲁棒性, 并把切向畸变作为影响重建精度的考虑因素。实验结果与张正友的方法相比, 改进的两步标定法快速收敛, 并具有1.2σ的精度。

全景环形透镜将折反射面集成到一起,能无扫描地瞬时得到围绕光轴的360度超大视场,在机器人导航、视频监控和虚拟现实领域得到了广泛的应用。其成像机理是将围绕光轴的视场二次反射投影到环形平面上,图像存在严重的切向和径向畸变。本文根据全景环形透镜的特点采用基于球面透视投影模型对图像进行校正。首先建立含有畸变参量的全景环形透镜校正模型,将空间直线点映射为球面点,然后使用遗传算法将球面点拟合为球面上的最佳大圆,求出变形校正参量,进而校正全景环形像。仿真和真实图像实验表明,环形图像的切向和径向畸变得到了很好的校正。