鱼眼相机检校的正则化方法比较分析

测绘通报 ›› 2013, Vol. 0 ›› Issue (12): 36-40.

鱼眼相机检校的正则化方法比较分析

李崇辉¹，郑勇¹，张超¹，韩健²，王龙祥²

1. 信息工程大学导航与空天目标工程学院；2. 65015部队

收稿日期:2013-03-13 修回日期:2012-10-29 出版日期:2013-12-25 发布日期:2014-05-07
基金资助:
国家自然科学基金（41174025）

Comparative Analysis among the Regularization Methods of Fish-eye Camera Calibration

Received:2013-03-13 Revised:2012-10-29 Online:2013-12-25 Published:2014-05-07

摘要/Abstract

摘要：

鱼眼相机因其成像视场极大而在全方位视觉、测量、工业制造等领域得到了广泛的应用,但在应用鱼眼相机之前需要对其进行检校。鱼眼相机参数包括畸变参数、内方位参数和外方位参数等，这些参数之间存在着很强的复共线性而使法方程呈现严重病态，导致参数解容易受到观测误差的影响，正则化方法恰好能够有效地解决方程病态的问题。针对鱼眼相机的特点，首次提出了鱼眼相机检校的正则化方法，介绍了基于半视场角约束的鱼眼相机检校方法，阐述了Tikhonov正则化方法和截断奇异值（TSVD）正则化方法的基本原理，探讨了求解正则化参数的L曲线法和广义交叉检验法（GCV）的特点，最后构建了5种不同的正则化方案对15组数据进行了分别处理，并对得到的相机参数的精度和准确度进行了比较分析。实验分析表明：各种正则化方案会引起相机内方位参数约为0.2像素的轻微偏移，但是相对于直接最小二乘解其精度至少提高了1000倍，能够极大地提高相机检校的抗干扰性。

关键词: 鱼眼相机检校, Tikhonov正则化, 截断奇异值, L曲线, 广义交叉检验

李崇辉郑勇张超韩健王龙祥. 鱼眼相机检校的正则化方法比较分析[J]. 测绘通报, 2013, 0(12): 36-40.

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