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0765-0019
Signal, Image, Parole
 

 ARTICLE VOL 34/3-4 - 2017  - pp.209-226  - doi:10.3166/ts.34.209-226
TITRE
Une méthode d'étalonnage automatique de la caméra basée sur le damier

TITLE
An automatic camera calibration method based on checkerboard

RÉSUMÉ

Les méthodes traditionnelles de calibration de la caméra sont confrontées à de nombreux problèmes, tels que la nécessité d'un fonctionnement manuel et d'images de haute qualité, ainsi que le temps chargé. Pour résoudre ces problèmes, cet article propose un algorithme d'extraction adaptative et d'appariement aux coins intérieurs en damier pour l'étalonnage de la caméra. Tout d'abord, les coordonnées de tous les coins du damier ont été dérivées par l'algorithme de Harris. Ensuite, les quatre sommets du damier ont été acquis dans le système de coordonnées image basé sur la convexité polygonale. Après cela, les coordonnées des points de coin interne de l’image en damier ont été obtenues par rapport aux règles de jugement qui distinguent les points de coin interne des autres points de cette image. Sur cette base, la relation de correspondance a été établie entre les points de coin interne de l'image en damier dans le système de coordonnées d'image et ceux dans le système de coordonnées en damier. Enfin, la modélisation théorique, les règles de jugement et un modèle d'étalonnage de caméra mature ont été intégrés pour les expériences d'étalonnage automatique de caméra. Les résultats montrent que la méthode d'étalonnage automatique de la caméra basée sur l'algorithme proposé a pris 75% moins de temps que la boîte à outils Matlab et que l'erreur est contrôlée à ± 0,3 pixel près. Cette recherche fournit une méthode d'étalonnage automatique de caméra en temps réel, robuste et précise pour les applications d’ingénierie.



ABSTRACT

The traditional camera calibration methods faces many problems, such as the need for manual operation and high-quality images as well as the heavy time consumption. To solve these problems, this paper puts forward an adaptive extraction and matching algorithm for checkerboard inner-corners for camera calibration. Firstly, the coordinates ofall corner points of the checkerboard were derived by the Harris algorithm. Then, the four vertices of the checkerboard were acquired in the image coordinate system based on polygonal convexity. After that, the coordinates of the inner-corner points of the checkerboard image were obtained against the judgement rules that distinguish inner-corner points fromother points on that image. On this basis, the matching relationship was established between the inner-corner points of the checkerboard image in the image coordinate system and those in the checkerboard coordinate system. Finally, the theoretical modelling, judgement rules and a mature camera calibration model were integrated for automatic camera calibration experiments. The results show that the automatic camera calibration method based on the proposed algorithm consumed 75% less time than the Matlab toolboxand controlled the error within ±0.3 pixels. This research provides a real-time, robust and accurate automatic camera calibration method for engineering applications.



AUTEUR(S)
QILIN BI, ZHIJUN LIU, MIAOHUI WANG, MINLING LAI, LEMING XIAO, YIPU YAN, XIAOGUANG LIU

MOTS-CLÉS
vision par ordinateur, Étalonnage de la caméra, damier, reconnaissance de coin, correspondance de coin.

KEYWORDS
computer vision, camera calibration, checkerboard, corner recognition, corner matching.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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