第2章 摄像机标定

摄像机（相机）是获取图像最常用的设备。摄像机标定也称为摄像机定标、摄像机校准、摄像机校正，其目的是利用给定的3D物体的特征点坐标（X，Y，Z）与其2D图像坐标（x，y）计算摄像机的内、外参数，从而建立客观物体与所采集的图像的定量联系。

摄像机标定是机器视觉技术和摄影测量学非常重要的组成部分，机器视觉技术和摄影测量学的本质就是从摄像机拍摄的图像中获得3D物体的几何信息，也可以说，摄像机标定是机器视觉技术和摄影测量学的基础。摄像机标定的过程就是获取摄像机内、外参数的过程。其中，内参数包括摄像机的焦距等，外参数则包括摄像机本身在世界坐标系中的位置信息等。世界坐标系和图像坐标系间的投影关系就是通过这些摄像机的内、外参数确定的。

本章各节安排如下。

2.1节介绍基本的线性摄像机模型，给出一个典型的标定程序，并对摄像机内、外参数进行具体讨论。

2.2节讨论典型的非线性摄像机模型，对各种畸变类型进行详细分析，并总结对标定方法进行分类的准则和结果。

2.3节介绍传统的摄像机标定方法，对一种典型的两级标定法进行描述并对一种改进方法进行分析。

2.4节介绍自标定方法（包括基于主动视觉的标定方法），除了分析其优点和缺点，还具体介绍一种简单的标定方法。