摄像机定标是从摄影测量学中发展出来的，传统的摄影测量学使用数学解析的方法对获得的图像数据进行处理，随着镜头和电子技术的发展，各种摄像机像差表达式陆续提出并得到认同和采用，摄影测量学日趋成熟，廉价且精度较高的摄像器材不断出现，上述的技术发展最终产生了摄像机定标这一个新技术的诞生与发展，适用于各种工业及日常使用。 

目前摄像机定标的方法较多，但能够具有较好的定标精度的方法寥寥无几。随着实际应用的发展，对进一步提高摄像机定标的精度有了更高的要求。因此，科学的发展呼唤有着更高定标精度的定标方法。研究提高摄像机定标精度的方法符合机器视觉发展的要求。源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/

1．3本文研究的内容

本文就目前普遍常用的标定方法进行了综合阐述，介绍了摄像机标定的基本原理和几种比较常见的标定方法。最后用C++实现了基于DLT的摄像机标定方法的研究，使用标定工具的半自动获取标定结果，该方法以棋盘格作为标定板图样, 对于每一幅标定图像, 需要人工界定4个角点,完成标定过程,另外在DLT的理论基础上，进行了不考虑摄像头畸变的标定简单实验，得出了摄像机的参数。

2  摄像机标定的基本原理

2. 1摄像机成像模型

      三维重建是人类视觉的主要目的，也是计算机视觉的最主要的研究方向。所谓三维重建就是指从图像出发恢复出空间点三维坐标的过程。三维重建的三个关键步骤：图像对应点的确定、摄像机标定、二图像间摄像机运动参数的确定。 

摄像机成像模型是摄像机定标的基础，确定了成像模型，才能确定摄像机内外参数的个数和求解的方法。在计算机视觉中，利用所拍摄的图像来计算出三维空间中被测物体几何参数。图像是空间物体通过成像系统在像平面上的反映，即空间物体在像平面上的投影。图像上每一个像素点的灰度反映了空间物体表面某点的反射光的强度，而该点在图像上的位置则与空间物体表面对应点的几何位置有关。这些位置的相互关系，由摄像机成像系统的几何投影模型所决定。计算机视觉研究中，三维空间中的物体到像平面的投影关系即为成像模型，理想的投影成像模型是光学中的中心投影，也称为针孔模型。针孔模型假设物体表面的反射光都经过一个针孔而投影到像平面上，即满足光的直线传播条件。针孔模型主要有光心（投影中心）、成像面和光轴组成。小孔成像由于透光量太小，因此需要很长的曝光时间，并且很难得到清晰的图像。实际摄像系统通常都由透镜或者透镜组组成。两种模型具有相同的成像关系，即像点是物点和光心的连线与图像平面的交点。因此，可以用针孔模型作为摄像机成像模型。 

在推导成像模型的过程中，不可避免的要涉及到空间直角坐标系，直角坐标系分右手系和左手系两种。如果把右手的拇指和食指分别指向x 轴和 y 轴的方向，中指指向 z 轴的方向，满足此种对应关系的就叫做右旋坐标系或右手坐标系；如果左手的三个手指依次指向 x 轴、y 轴和 z 轴，这样的坐标系叫做左手坐标系或者左旋坐标系。本文为简便起见，使用的坐标系均为右手坐标系。