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相機系統(tǒng)標定是精密光學(xué)測量的基礎(chǔ)，為了確定相機的相對位置，我們必須通過拍
攝圖像并提取圖像上的特征點，利用已知靶標的兩幅圖像的信息確定交會方程，從而求
解出兩部相機的相對參數(shù)。在解出兩部相機的相對參數(shù)后就可以進行相關(guān)的測量。?
本文在不考慮相機鏡頭畸變的情況下，建立了相機的針孔成像模型。同時為了方便
建模建立了 MATLAB 像坐標系、像坐標系、第一相機坐標系、第二相機坐標系。然后
我們通過觀察圖像發(fā)現(xiàn)圖像清晰度很好，于是選擇合適的閾值將圖像進行二值化處理。
在二值化圖像的基礎(chǔ)上我們采取了重心法和切線法兩種方法來求解圓心的像坐標，重心
法是通過像求取像的灰度重心從而得到圓心的像坐標，而切線法是通過求取圓的外公切
線之像的方程，從而確定圓的外切正四邊形的頂點，再根據(jù)正四邊形的對角線為圓心而
求得圓心的像坐標，比較這兩種方法求解的結(jié)果發(fā)現(xiàn)其相差基本在1個像素單位以內(nèi)。?
為了檢驗?zāi)Ｐ停槍η芯€法我們建立了誤差分析模型，并得到其誤差限小于 0.4 個
像素單位；針對重心法我們建立了仿真驗證模型，并得到在靶平面與像平面夾角較小，
圓心離光軸較近時，重心法的誤差為 0.13 像素單位。比較這兩種方法，重心法計算簡
單，而且在一定范圍內(nèi)可以得到很精確的結(jié)果，但是由于橢圓中心與圓心像不重合，因
此該方法存在一定的模型誤差；而切線法雖然在理論上沒有缺陷，但實際計算過程復(fù)雜，
而且由于切點坐標誤差而帶來圓心坐標的誤差。?
在本文中重心法和切線法都是通過 MATLAB 實現(xiàn)的，求解圓心的坐標系是像素坐
標系，是以像素為坐標基本單位的，這不同于普通的坐標系。MATLAB 中的坐標系原
點在像平面的左上角，x 和 y 軸各距像平面邊緣 0.5 個像素。而在像坐標系中，原點取
在像平面中心，由于本題中的像平面的像素是1024×768，所以原點剛好在中心像素邊
界上。我們的模型力圖使坐標值精確到亞像素級別，鑒于這一點，在將 MATLAB 中算
出的結(jié)果轉(zhuǎn)化到以像平面中心為原點的坐標系中時一定不能忽略像平面邊緣的0.5個像
素。?
確定了圓心坐標之后，就可以著手建立確定兩個相機相對位置的模型了，關(guān)于這個
問題光學(xué)理論中已經(jīng)給出了比較成熟的求解方法，我們在這個基礎(chǔ)上提出了自己的想
法，建立了適合本題的模型，給出了相應(yīng)的求解結(jié)果。主要的改進是將參考坐標系建立
在其中一個相機上，這樣就可使方程得到簡化，模型具有更強的針對性。?
本文的圖像處理方法是閾值處理，在模型的進一步討論中我們還提出了幾種其他的
處理方法。它們都有各自的特點，可以結(jié)合不同的求解模型進行具體應(yīng)用。?
在論文的最后我們還對模型中存在的優(yōu)點和缺點進行了分析，比較客觀地評價了所
用方法和所建模型的長處和欠缺。?
?
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