计算机工程与应用 ›› 2011, Vol. 47 ›› Issue (20): 194-196.

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基于Moore-Penrose广义逆修正的摄像机标定方法

毛 亮,薛月菊,邹湘军,刘国英,卢启福   

  1. 华南农业大学 南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室,广州 510642
  • 收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2011-07-11 发布日期:2011-07-11

Camera calibration method based on modified by Moore-Penrose inversion

MAO Liang,XUE Yueju,ZOU Xiangjun,LIU Guoying,LU Qifu   

  1. Key Lab of Key Technology on Agricultural Machine and Equipment Ministry of Education,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China

  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2011-07-11 Published:2011-07-11

摘要: 摄像机标定的四步法,具有快速和高精度特点,适合实时性强的场合。但其非线性优化过程中,所使用的Levenberg-
Marquardt算法在精度要求很高的条件下,表现出不稳定性;且其增量方程中的[JTJ]计算量较大,导致内存消耗大、耗费时间长。针对四步法中非线性优化算法存在的不足,提出一种利用Moore-Penrose 广义逆修正的高斯-牛顿算法,对摄像机标定参数进行非线性优化。该方法无需考虑雅可比矩阵的奇异性,在合理选择初始值的条件下,比Levenberg-Marquardt算法更稳定,速度更快。实验表明该方法收敛速度较快,精度和稳定性较高,将为实际应用中的摄像机标定参数优化提供一种更为有效的方法。

关键词: Moore-Penrose广义逆, 摄像机标定, 非线性优化, 快速性

Abstract: 摄像机标定的四步法,具有快速和高精度特点,适合实时性强的场合。但其非线性优化过程中,所使用的Levenberg-
Marquardt算法在精度要求很高的条件下,表现出不稳定性;且其增量方程中的[JTJ]计算量较大,导致内存消耗大、耗费时间长。针对四步法中非线性优化算法存在的不足,提出一种利用Moore-Penrose 广义逆修正的高斯-牛顿算法,对摄像机标定参数进行非线性优化。该方法无需考虑雅可比矩阵的奇异性,在合理选择初始值的条件下,比Levenberg-Marquardt算法更稳定,速度更快。实验表明该方法收敛速度较快,精度和稳定性较高,将为实际应用中的摄像机标定参数优化提供一种更为有效的方法。

Key words: Moore-Penrose广义逆, 摄像机标定, 非线性优化, 快速性