对不同标定条件下DLT法影像解析结果的误差分析

摘要

研究目的：在人体运动分析中，提取人体运动信息是非常重要的一步，关系到是否可以获得精确的运动学参数。而提取信息中最重要的环节之一是空间比例的标定，人体运动的三维分析图像系统常常是利用二维图像做三维重构，然后根据空间比例的标定重构数据进行运动学及动力学方面的分析，因此标定的比例精度关系到信息的采集精度，但是由于人体运动是精细而复杂的，三维重构误差对运动分析误差的影响成为三维分析研究的关键之处。因此针对三维重构引起误差的原因，讨论如何能够通过相对有效的方法和方式来减小误差，来提高三维解析的精度，为使用三维解析系统时提高解析精度提供有效而可靠的理论依据。
　　研究方法：本研究采用了文献资料法、实验法等。通过对大量文献资料的阅读和研究，为本研究提供了理论依据。在实验过程中设置多组实验，分别对不同控制点数量、不同标定范围、不同的被标定对象进行误差分析和比较，以此来评估在不同标定条件下DLT法影像解析结果的误差。
　　研究结果：
　　（1）在标定控制点较少时，为了保证标定的精度，要使用控制点分布均匀的标定框架，特别是在控制点的数量较少时这一点就尤为重要，这样精度会尽可能的高一些。
　　（2）在标定点数量允许时，且控制点均匀分布在控制空间范围内，同时被标定对象在控制点范围以内时，标定的结果精度较高。控制点的数量越多，标定精度越高。
　　（3）在进行拍摄时，两台摄像机主光轴的夹角80°到100°范围内的精度相对较高。
　　（4）在获取影像解析用的素材时，建议被标定对象在画面中的大小应占整个画面的60％以上，以确保解析结果的精度。
　　研究结论：在对影像素材采集即拍摄的时候，要尽量使控制点均匀分布在控制空间范围内，并且使被标定对象在控制点范围以内或是被控制点包围的范围内进行活动；控制点数量在可能的情况下尽可能的多一些。建议标定范围应控制在距标定框架中心起6m的空间范围内。在拍摄时，要尽量使研究对象在控制点的控制范围内进行运动；如果超出控制范围的运动，建议要使被标定对象在两台摄像机中的成像分别位于控制点的两侧，并且要使控制点的成像较大、较清晰，以保证标定的精度。同时建议在拍摄时，图像的成像大小在整个图像的60%以上。

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1 前言

1.1 研究目的

1.2 选题依据

1.3 文献综述

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

2.2 研究方法

3 研究结果

3.1标定框架范围内的外层、中层和内层小球互相作为控制点的误差

3.2超出标定范围时标定结果的误差分析

3.3摄像机、标定框架以及被标定对象不同相对空间位置的误差分析

3.4被标定对象不同的成像大小时的误差分析

3.5被标定对象与摄像机不同主光轴夹角下的误差分析

4分析与讨论

4.1影响比例系数的因素

4.2引起解析结果误差的其他原因

4.3 减少误差的办法

5 结论与建议

5.1 结论

5.2建议

参考文献

致谢

作者简介

攻读学位期间的学术活动情况