Servicios Personalizados
Revista
Articulo
Indicadores
-
Citado por SciELO
-
Accesos
Links relacionados
Compartir
Revista Facultad de Ingeniería - Universidad de Tarapacá
versión On-line ISSN 0718-1337
Rev. Fac. Ing. - Univ. Tarapacá v.13 n.1 Arica abr. 2005
http://dx.doi.org/10.4067/S0718-13372005000100007
Rev. Fac. Ing. - Univ. Tarapacá, vol. 13 no. 1, 2005, pp. 57-67 COMPARACIÓN DE TÉCNICAS DE CALIBRACIÓN DE CÁMARAS DIGITALES Diego Aracena Pizarro1 Pedro Campos2 Clésio Luis Tozzi3 1 Universidad de Tarapacá, Arica Chile, Académico Departamento de Computación e Informática, Facultad de Ingeniería, daracena@uta.cl 2 Universidad de Tarapacá, Arica Chile, Estudiante Magíster Ingeniería de Software, Facultad de Ingeniería, pcampos@uta.cl 3 Universidad Estatal de Campinas, São Paulo Brasil, Profesor Titular del Departamento de Ingeniería en Computación y Automatización, Facultad de Ingeniería Eléctrica y Computación, clesio@dca.fee.unicamp.br RESUMEN Este trabajo presenta una comparación de las técnicas de calibración propuestas por Tuceryan et al. [15], Trucco et al. [13] y Zhang [20], los cuales proponen maneras diferentes para determinar los parámetros a partir de puntos 3D conocidos y sus correspondientes en el plano imagen 2D. La correspondencia es extraída en forma manual, centrando la atención en la exactitud de los parámetros de cámara entregados (intrínsecos y extrínsecos). Los patrones pasivos utilizados consideran las técnicas de calibración con diferentes homografías, dependiendo de los planos existentes en el proceso. Zhang [20] propone una aproximación basada en patrones acomodados en una superficie planar 2D, donde la cámara o el patrón se desplaza sin conocer el movimiento. En cambio Tuceryan et al. [15] y Trucco et al. [13] se basan en un modelo conocido Los algoritmos fueron implementados en Matlab 6.0, de acuerdo a la interpretación de los trabajos y técnicas de optimización extraídas desde la literatura citada. Palabras clave: Visión computacional, calibración de cámara, homografía 3D-2D, matrices de proyección. ABSTRACT This work presents a comparison of the calibration techniques proposed by Tuceryan et al. [15], Trucco et al. [13] and Zhang [20], suggesting different ways to determine the parameters, starting from known 3D points and their corresponding points in the 2D image plane. The correspondence is manually extracted, being the obtained parameter accuracies (extrinsic and intrinsic) the most important. The passive patterns used consider the calibration techniques with different homographs, depending on the existing process planes. Zhang [20] proposes an approximation based on patterns located on a 2D planar surface, where the camera or the pattern are displaced without knowledge of the motion. Tuceryan et al. [15] and Trucco et al. [13] base their procedure in a known 3D model and its correspondence on a 2D image plane, the difference being in the consideration of the intrinsic parameters that must be determined or considered in the final camera matrix. The algorithms were implemented using Matlab 6.0, according to the interpretation of the works and optimization techniques extracted from the cited literature. Keywords: Computer vision, camera calibration, 3D-2D homograph, projection matrix. REFERENCIAS [1] D. Aracena, C. Tosí. "Algoritmo de Seguimiento para aplicaciones en Realidad Aumentada", X Encuentro Chileno de la Computación, Copiapó Chile, 2002. [2] A. Azarbayejani and A. Pentland. "Recursive estimation of motion, structure, and focal length", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 17(6):562-575, 1995. [3] Y. Bar-Shalom, X. Li. "Estimation and Tracking: principles, techniques and software", Artech House, Boston, 1993. [4] T. Broida, S. Chandrashekhar and R. Chellappa. "Recursive 3D Motion Estimation from a Monocular [5] F. Dornaika and R. Chung ; "An Algebraic Approach to Camera Self Calibration", Computer Vision and [6] O. Faugeras. "Tridimensional Computer Vision: A Geometric Viewpoint" Artificial Intece. MIT Press, 1993. [7] R.M. Haralick, C. Lee, K. Ottenberg and N. Nolle. "Re-view and analisys of solutions of the three point [8] R.I. Hartley. "In Defence of the 8-point Algorithm", in Proceeding of the IEEE International Conference [9] R.I. Hartley. "Kruppas Equations Derived from Fundamental Matrix", IEEE Transactions on Pattern [10] P. McLauchlan and D. Murray. "A Unifying Framework for Structure and Motion recovery From Image Sequence", In Proc. 5th Intl Conf. On Computer Vision, Boston, pp. 314-320, June, 1995. [11] L. Shapiro and G. Stockman. "Computer Vision" updated in March, 2000, http://george.ee.washington.edu/courses.html [12] Z. Sun y C. Rayburn. "Camera Calibration"; UNR & Ford Motor Company, 2001. [13] E. Trucco and A. Verri. "Introductory to techniques for 3-D computer vision"; Prentice Hall. 1998. [14] R. Tsai. "A Versatile Camera Calibration Technique for Hogh-Accuracy 3D Machine Vision Metrology [15] M. Tuceryan, D. Greer, R. Whitaker, D. Breen, C. Crapton and K. Ahlers. "Calibration Requirements [16] J. Weng, T. Huang and N. Ahuja. "Motion and Structure from two Perspective Views: Algorithms, Error Analysis and Error Estimation", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 11, (5), pp. 451-476, 1989. [17] J. Weng, P. Cohen and Herniou. "Camera Calibration with Distortion Models Accuracy Evaluation". IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 14, (10), pp. 965-980, 1992. [18] X. Zhang and N. Navab. "Tracking and Pose Estimation for Computer Assisted Localization in Industrial Environments", Fifth IEEE Workshop on Applications of Computer Vision, pp. 214-221, December 04-06. 2000. [19] Z. Zhang, R. Deriche, O. Faugeras, Q. Luong. "A Robust Technique for Matching Two Uncalibrated Images Through the Recovery of the Unknown Epipolar Geometry", INRIA Research Report 2273, May. 1996. [20] A. Zhang. "A Flexible New Technique for Camera Calibration"; 1999 http://research.microsoft.com/~zhang. Recibido el 28 de marzo de 2005, aceptado el 25 de abril de 2005 |