华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2021, Vol. 49 ›› Issue (1): 58-64,73.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.200399
所属专题: 2021年计算机科学与技术
耿庆华 刘伟铭†
GENG Qinghua LIU Weiming
摘要: 对于经典的透视三点 ( P3P) 问题,当三维控制点的 Z 轴坐标在较大范围内随 机分布时,仍然存在数值稳定性差、图像噪声增加导致的退化、计算效率低的问题。为 此,文中提出了一种快速且稳定的代数求解方法。首先,在根据 3 个三维到二维的对应 点对估计已校准摄像机的旋转角度和相对位置时,在世界坐标系与相机坐标系之间引入 中间坐标系,以减少未知参数的数量,并对旋转矩阵进行归一化,以简化计算过程,提 高计算效率; 然后,选取两个控制点的中心作为中间坐标系的坐标原点,以提高 P3P 问题在退化配置中的抗噪性能; 最后,通过使用 Grbner 基将 P3P 问题转化为求解只有 一个未知参数的四次方程,求出 P3P 问题的封闭解。实验结果表明,文中算法的数值 稳定性以及在退化配置中的抗噪性能,均优于其他 3 种 P3P 问题的经典算法。
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