本站原创摘 要：本文通过对计算机视觉原理进行分析,提出了计算机视觉中摄像机的定标方法,并分析了计算机视觉中摄像机的定标方法的应用.
Abstract：Thispaperputorwardthecameracalibrationmethodinputervision,throughanalysisofprincipleofputervision,andanalyzestheapplicationofcameracalibrationmethodsinputervision.
关 键 词：计算机；视觉；摄像机；定标
Keywords：puter；visual；camera；scaling
中图分类号：TP391.4文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）24-0193-02
0引言
在计算机技术快速发展的今天,人们越来越依赖于计算机,计算机在人们的生活工作中占有重要的地位.计算机中的各种应用层出不穷,广泛应用在各个领域,计算机视觉在摄像中的应用为摄像机定标方法提供了巨大的参考价值.由于人们对摄像机拍摄效果的要求,使得摄像机在不断改革更新,摄像机的定标方法是摄像机研究领域备受关注的话题.计算机视觉中摄像机的定标方法是摄像机研究领域所推崇的,它受到了研究人员的高度重视.计算机视觉中摄像机的定标方法呈现出了高质量的摄像效果,极大地满足了人们对摄像机摄像效果的要求.
1计算机视觉投影原理
计算机视觉投影原理是利用光的折射现象,把视觉中呈现的影像投射到摄影机的屏幕上,形成了固定的图像.在计算机视觉中摄影机的成像原理就是利用光的感应,通过对摄像机的焦距进行调整,确定拍摄目标在摄像机镜头中的位置,然后利用光的折射形成固定的图像.在进行摄像时调整焦距是非常关键的,焦距就是镜头与目标之间的距离,这两者距离的远近决定了摄像的效果.如果焦距太远的话,目标成像就会非常小甚至是模糊.如果焦距太近的话,目标成像会很大也会导致无法看清图像,所以调整焦距是非常必要的,只有调好了焦距才会形成高质量的图像.
2计算机视觉中的摄像机定标方法
2.1三维立体定标法摄像机的成像往往都是三维立体的,把图形通过每个立体面详细的表现出来,以达到完美的效果.要想达到三维立体的效果在对摄像目标的位置进行确定时,就要找出目标的三维坐标点,以便接下来的摄像工作可以顺利进行.然后在图像投影中找到对应的三维坐标,这一步决定了整个摄像过程的设计方案.最后确定目标在摄影镜头中的实际三维坐标,根据镜头中目标的实际三维坐标形成具体的图像.三维立体定标方法的操作原理就是把目标的三维投影进行分步成像,和实际成像效果相联系,形成镜头中具体的三维图像.在计算机视觉中把三维成像图进行处理,对三维定标的参数进行分析,找出最优的三维成像方法,使摄像机呈现出高质量的摄像效果.
2.2平面定标法平面定标法就是利用多个成像平面对目标的位置进行分析,选择合适的成像平面对目标进行位置的确定.每个平面的成像都是不同的,由于每个平面的成像都是在运动的,所以应该在摄像机与目标之间的平面内找到一个点,来分析目标与摄像机之间的成像规律,然后根据这一规律对目标进行定标,使摄像机中运动的目标给人们带来不一样的感受.随着目标的不断运动,摄像机与目标之间平面内的点会越来越多,对物体的定标会受到这些点的影响,物体定标的准确度也越来越高,为摄像机定标提供了可靠的信息支持,会减少摄像机定标的成本,提高了摄像的经济效益.相比三维立体定标法,平面定标的精确度更高,定标所用的时间相对较短,所以平面定标法在摄像研究领域中值得推广.
2.3双平面定标法所谓的双平面定标法就是利用镜头与目标之间的两个平面的成像点来进行定标,不需要成像平面上的光线通过平面中心,只要选取两个平面之间任意两点坐标来对定标参数进行计算分析,得出具体的成像图.这种定标方式不受平面中心的影响可以在任意点上成像,减少了定标参数的数量,提高了定标的工作效率.但是由于双平面定标法只是任意选取两平面上的点,对定标的精确度造成了一定的影响,使计算机对参数的运算缺少可靠的数据支持,一定程度上降低了摄像机的成像清晰度,使计算机视觉中摄像机的定标精度存在一定的偏差,呈现出来的具体图像质量相对比较差.
2.4直线两点定标法在三维立体和平面定标法的基础上,又进一步研究了直线两点定标法,极大程度上满足了人们对摄像效果的要求.直线两点定标法是利用定标物与摄像机镜头之间的直线上的两点进行定标.然后通过计算机视觉对这两点的坐标参数进行分析,然后摄像机利用这些参数对摄像机的焦距进行调整,确定物体的具体位置.在三维立体和平面定标的基础上对计算机视觉程序进行改进升级,进一步提高对物体定标的精确度.对原有定标方法进行创新改进得出了直线两点定标法使定标参数的数量大幅度的下降,节省了很多的人工成本,摄像机的清晰度也会大大提高.
2.5变换焦距的定标法变换焦距定标法是通过分析镜头与目标之间的距离,不断调整两者之间的距离使镜头里呈现出来的图形清晰为止,然后就将现在的目标设置为定标物.由于这种定标方法不用去分析具体的定标参数被人们广泛的应用.随着科技的发展现在的摄像机都有自动调整焦距功能,不用人为的去调整焦距,使定标物更快地呈现在镜头中,节省了大量的定标时间,计算机的运算速度也加快了.但是这种定标方法也存在一定的缺陷,在实际操作如果不考虑摄像环境以及摄像镜头的变化,定标的精确度会存在一定的偏差,导致镜头中的定标物成像不清晰.
3计算机视觉中摄像机定标方法的应用
3.1在计算机视觉中摄像机的主动定标计算机视觉中摄像机的定标方法推动了计算机技术在摄像机中的广泛应用.计算机视觉中摄像机的主动定标是计算机技术在摄像机中的显著应用.计算机技术使摄像机在定标过程中主动寻找定标物,使焦距和视角很好地配合,充分发挥计算机视觉在摄像机中的成像原理,把定标方法合理地运用在摄像机主动定标过程中,使摄像机的清晰度得到大幅度地提升.
3.2分层次进行摄像机的定标随着计算机技术在摄像机定标中的不断发展更新,摄影者喜欢分层次地进行定标,把自己的观点融入到摄像机定标过程中,用自己的思维对定标参数进行分析,利用计算机视觉成像原理把定标物直观的反映在计算机上,以便更好的对定标物进行分析,以其中一个定标物的成像平面来确定定标物的具体成像图,使摄像机镜头中的定标物图像可以更清晰.这种分层次的定标使计算机技术可以更好的应用在摄像机定标过程中,呈现出高质量的摄像效果.
4总结
在计算机视觉中摄像机的定标方法都是可行的,但各种方法都存在一定的缺陷,所以在实际应用中还应该根据摄影环境以及摄影机的质量选择最优的定标方法,保证定标参数的准确性,在镜头里呈现出清晰的成像.针对计算机视觉中摄像机定标方法的缺陷,摄像机的研究领域应该要不断更新摄像机定标方法,提高摄像机定标的精确度,不断满足人们对摄像机清晰度的要求,呈现出清晰的摄像效果.