摄象机标定(Tsai标定方法)

资 源 简 介

摄象机标定(Tsai标定方法)

详 情 说 明

Tsai标定方法是计算机视觉领域中一种经典的摄象机标定技术，通过结合线性与非线性优化方法，能够高效准确地求解摄象机内外参数。该方法由Roger Y. Tsai在1987年提出，因其实现简单且精度较高，成为工业界广泛采用的标定方案之一。

核心原理分为两个阶段：首先通过线性最小二乘法初步估算摄象机的外参（旋转矩阵和平移向量）以及焦距、主点坐标等内参，此时会忽略镜头畸变的影响；随后引入非线性优化（如Levenberg-Marquardt算法）对径向畸变系数进行迭代优化，从而提高标定精度。这种分阶段策略既保证了计算效率，又通过后续优化弥补了线性模型的不足。

在MATLAB实现中，通常会利用棋盘格标定板采集多组角点图像坐标，将其与世界坐标系对应后，通过求解超定方程组获得初始参数。非线性阶段则通过最小化重投影误差来细化参数。值得注意的是，Tsai方法对噪声和初始值较为敏感，实际操作中需保证标定板摆放角度多样性和图像质量。

该方法特别适用于中等精度要求的场景，如机器人导航、工业检测等。其优势在于计算速度快，且对内存需求较低，但在处理大畸变镜头时可能需结合更复杂的畸变模型。