2。问题分析

2。1。问题提出

数码相机定位在我们生活实际中有广泛的应用。我们用数码相机拍摄的照片上面确定像的位置这就是我们所说的数码相机定位。双目定位方法是数码相机定位最普遍的方法。我们用两部固定的数码相机拍摄的照片，找出实际事物上面的一个点，然后得到点在照片上面的坐标。我们可以数学知识找到特征点在相机坐标系里的坐标，如果得到数码相机的相对位置，这样能够得到特征点的位置。双目定位的关键就是找到它们之间的相对位置，这个就是系统标定的过程。论文网

标定的一种做法是：我们找到一个干净的平板，用两部数码相机同时拍摄，然后在像平面上找到这些点对应的像点，最后得到它们之间的相对位置。但是，没有数学尺寸的点在像平面上我们不可能得到。在实际中我们做一个靶标，找到它的圆心，这个圆心与几何的点重合。而且靶标上面的像几乎都会变得模糊，如果能够精确地找到靶标中的圆心，那么我们就可以实现标定。 

我们设计靶标，画出一个正方形，边长：，然后把它的四个顶点作为圆心画圆，半径：。沿着AC边上找一点B，B点到A点的长度为，把B点作为圆心作圆，半径：。我们用数码相机拍摄得到它的像，它的位置固定。

我们得到上面的信息，就可以利用数码相机定位原理解决下面的问题： 

（1） 利用数学方法来确定圆心在数码相机像平面的像坐标，这个圆心就是靶标上圆的圆心，数码相机的光学中心就是坐标系的原点，像平面与x-y平面平行； 

（2） 根据上面的信息，可以知道靶标和它的像，这样就可以通过数学方法得到圆心的像坐标，圆心就是靶标上圆的圆心。 该相机的像距是个像素单位，相机分辨率为（相距就是指像平面到光学中心的距离，毫米大约为个像素单位）； 

（3） 设计或者参考资料，最后得到一个方法来检验模型，而且还要讨论和分析方法的精度和稳定性； 

（4）给出数学模型和方法。

 我们利用数码设备来拍摄照片和测量数据，数码相机有很多优点，比如说，体积很小、重量轻、得到影像的速度非常快、像素高，数码相机的定位应用十分广泛，主要用于交通监管、安全监测等方面，数码相机定位其实就是拍摄实际事物得到的照片，然后根据相片来确定实际事物上一些特点的位置，最常用的定位方法也就是本论文运用的方法，双目定位。

2。2。问题分析：

数码相机定位最常用的方法是双目定位，是否能够准确地得到像坐标和相对位置，像坐标就是物体上特征点在两部数码相机像平面上坐标。能不能设计一个简单、正确的系统标定方法是主要问题。

1。 分析数码相机成像原理

 光学成像的过程和小孔成像分别是摄像机和光学成像原理。小孔成像原理如下图

图1  小孔成像原理图

在空间中任意找一点，用针孔模型表示在图像上的成像位置，用表示任意点在图像上的投影位置，点与点相连，得到一条线，这条线就是图像平面与的交点，我们称它是中心投影。用点表示相机光心，图像平面轴、轴和轴、轴平行，用表示相机的光轴，图像平面和光轴垂直。如果图像平面和光轴相交，得到一个点，那么这个点就是图像坐标系的原点，数码相机坐标的坐标系就可以由点和，，轴构成的直角坐标系组成，数码相机的焦距用表示。

2。3。模型假设

1．假设数码相机没有任何故障，质量非常好，能够正常工作，而且数码相机的零件都是标准组件，光学镜头的光轴完全共线；