非公共视场双目相机位姿标定

李勤文，倪首军，王志乾，李建荣，沈铖武，杨文昌，刘玉生

（1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春130033；2. 中国科学院大学，北京100049；3. 北京航天发射技术研究所，北京100076）

1 引 言

视觉测量系统由于其具有非接触，灵活性高，采集迅速等优点而被广泛应用［1］。在大多数视觉测量系统中，单台相机很难覆盖所有测量目标，而多相机系统具有比单个相机更大的视场，通常被用于获取大型物体或场景的几何信息［2-3］。决定多相机测量系统准确性的关键因素是相机之间的位姿关系标定。目前，多相机系统标定多利用额外的标定物，如平面棋盘格［4-5］或基于共线三点的一维标定物［6］来完成。然而当实际实验条件有限，无法借助额外的标定物且已有的目标特征点不足3 个时，现有的标定方法失效，需要寻求其他解决办法。

目前，双目相机位姿标定方法多是针对于双目立体相机，利用两个几何关系相对固定的相机以不同视角获取被测物体的影像信息，再利用同一个视觉信息在不同相机下的匹配特征不同进行相机标定，因此两相机之间要具有重叠的视场［7-8］。然而，在一些特殊的环境下，由于物体的遮挡或视场的限制，两相机无法获得重叠的视场，因此要进行非公共视场相机的标定［9-10］。目前，对无公共视场相机标定的研究可分为两类：一类是利用其他设备建立多相机视场之间的联系，如Long［11］和Wang［12］等人利用光学镜的反光特性对相机视场进行改善，克服了所有相机必须直接观察普通目标的局限，相机能够通过镜面间接观察目标。……