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Graf, Simone

Kamerakalibrierung mit radialer Verzeichnung – die radiale essentielle Matrix

Camera Calibration with Radial Distortion - the Radial Essential Matrix

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SWD-Schlagwörter:		Optische Messtechnik , Kalibrieren <Messtechnik> , Stereokamera , Kamera , Korrespondenzproblem <Bildverarbeitung> , Bildverarbeitung , Bildkorrelation , Dreidimensionale Rekonstruktion
Freie Schlagwörter (Deutsch):		Kamerakalibrierung, radiale Verzeichnung, epipolare Einschränkung
Freie Schlagwörter (Englisch):		camera calibration, radial distortion, epipolar constraint
MSC - Klassifikation:		68U1094A08
Beteiligte Einrichtung:		Mitarbeiter Lehrstuhl/Einrichtung der Fakultät für Informatik und Mathematik
Fakultät:		Fakultät für Informatik und Mathematik
DDC-Sachgruppe:		Mathematik
Dokumentart:		Dissertation
Hauptberichter:		Donner, Klaus (Prof. Dr.)
Sprache:		Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung:		30.04.2008
Erstellungsjahr:		2007
Publikationsdatum:		17.12.2008
Kurzfassung auf Deutsch:		In der Bildverarbeitung wird die beobachtende Kamera meist als Lochkamera modelliert: ein Modell, das zahlreiche theoretische Vorteile bietet. So kann etwa das Abbildungsverhalten als projektive Abbildung aufgefasst werden. In einem Stereokamerasystem dieses Modells stehen korrespondierende Punkte – das sind Bildpunkte desselben 3D-Punktes – in einem linearen Zusammenhang, der auch ohne Kenntnis der Kameraparameter aus beobachteten Korrespondenzen geschätzt werden kann. Für die meisten Kameras, insbesondere für solche mit Weitwinkelobjektiven, ist die Modellannahme einer Lochkamera allerdings sichtbar unzureichend. Deshalb müssen zusätzlich zur Lochkamera noch Verzeichnungsabbildungen ins Modell integriert werden. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass bei polynomialer radialer Verzeichnung die Parameter der Projektionsabbildung die Verzeichnungsparameter bestimmen. Dieses theoretische Ergebnis fließt in Algorithmen zur Kamerakalibrierung, d.h. zur Bestimmung der Parameter eines Kameramodells, ein. Diese wurden experimentell getestet und mit bestehenden Verfahren verglichen. Weiterhin wird die radiale essentielle Matrix eingeführt, die die Beziehung von korrespondierenden Punkten im Stereokamerafall bei radialer Verzeichnung beschreibt. Es werden vier Algorithmen vorgestellt, die diese theoretische Beziehung verwerten. Sie geben an, wie aus korrespondierenden Punkten die radiale essentielle Matrix geschätzt werden kann und welche Kameraparameter daraus gewonnen werden können. Damit ist beispielsweise eine Nachkalibrierung möglich. Auch diese Verfahren wurden implementiert und evaluiert. Umgekehrt ist bei bekannter radialer essentieller Matrix eine Einschränkung des Suchraums für korrespondierende Punkte möglich, die für die Rekonstruktion benötigt werden.
Lizenz:		Veröffentlichungsvertrag für Publikationen ohne Print on Demand

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URN: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:739-opus-12711
URL dieser Seite: http://www.opus-bayern.de/uni-passau/volltexte/2008/1271/