空间目标成像原理及运动控制

陈乾辉，王小芬

（1.商丘科技职业学院 机电工程系，河南 商丘 476000；2.商丘科技职业学院 计算机科学系，河南 商丘 476000）

0 引 言

近年来，随着计算机视觉技术的飞速发展，在目标追踪、定位、识别及智能控制方面有了广泛应用。它从摄像机获取的图像信息出发，计算三维空间中物体的几何信息，而空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系是由摄像机成像的几何模型决定，因而完成映射到单幅或多幅图像上的三维场景，如三维场景的重建。

运动目标的序列图像跟踪要用一种算法来实现，然而由于其轨迹的不确定性，因此可以通过摄像机的运动控制来实现，即可以通过摄像机的左右平移和俯仰旋转，获取物体的三维姿态信息进行三维建模，得到目标的模拟轨迹。

1 摄像机标定

为获得摄像机的内部参数，在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个过程被称为是摄像机定标。摄像机的内部参数指摄像机成像的基本参数，如主点，摄像机的外部参数指摄像机相对于外部世界坐标系的方位，而摄像机标定目的就是获取某些内外参数。计算机视觉中几何模型参数就是摄像机参数。

现有的摄像机定标技术大体可以归结为两类：传统的摄像机定标方法和摄像机自定标方法。

传统摄像机定标方法有4类：

1）利用最优化算法的定标方法；

2）利用摄像机变换矩阵的定标方法；

3）进一步考虑畸变补偿的两步法；……