基于改进粒子群算法的相机内参优化方法 
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Optimization Method for Camera Intrinsic Parameters Based on Improved Particle Swarm Algorithm
1 南京林业大学机械电子工程学院, 江苏 南京 210037
2 南通职业大学机械工程学院, 江苏 南通 226007
图 & 表
图 1. 单目相机模型
Fig. 1. Monocular camera model
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图 2. 张正友方法的重投影误差
Fig. 2. Reprojection error of Zhang Zhengyou calibration method
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图 3. 基本粒子群算法重投影误差
Fig. 3. Reprojection error of PSO method
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图 4. 改进粒子群算法的重投影误差
Fig. 4. Reprojection error of IPSO method
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图 5. 重复性实验平均投影误差
Fig. 5. Mean reprojection errors of repeatable experiments
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表 1相机内参标定结果
Table1. Calibration results of camera intrinsic parameters
| Method | Zhang | PSO | IPSO |
|---|
| fx | 297.45560 | 297.65350 | 298.14325 | | fy | 297.32785 | 297.61227 | 298.13513 | | u0 | 252.65332 | 253.01923 | 251.35418 | | v0 | 210.35674 | 210.74318 | 211.23546 | | l1 | 0.13260 | 0.12372 | 0.12540 | | l2 | -0.43980 | -0.42615 | -0.42913 | | p1 | - | 0.00556 | -0.00672 | | p2 | - | -0.00687 | 0.00543 |
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表 2可重复性实验的重投影误差
Table2. Reprojection error of repeatable experiments
| Experimentalgroup | Amountof images | Zhang method | PSO method | IPSO method | | |
|---|
| Meanvalue /pixel | Standarddeviation /pixel | | | Meanvalue /pixel | Standarddeviation /pixel | Meanvalue /pixel | Standarddeviation /pixel |
|---|
| 1 | 10 | 0.245323 | 0.214536 | 0.223167 | 0.167736 | 0.084233 | 0.054263 | | 2 | 25 | 0.253178 | 0.287552 | 0.236586 | 0.189921 | 0.112358 | 0.082621 | | 3 | 40 | 0.288436 | 0.314253 | 0.263352 | 0.254373 | 0.121326 | 0.153323 | | 4 | 55 | 0.298832 | 0.302177 | 0.268121 | 0.247736 | 0.135537 | 0.151852 | | 5 | 70 | 0.276639 | 0.298927 | 0.230855 | 0.206625 | 0.105233 | 0.127735 | | 6 | 85 | 0.256632 | 0.279982 | 0.227963 | 0.186729 | 0.098312 | 0.063298 | | 7 | 100 | 0.254386 | 0.265674 | 0.221658 | 0.175673 | 0.097945 | 0.043652 |
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徐呈艺, 刘英, 肖轶, 曹健. 基于改进粒子群算法的相机内参优化方法[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(4): 041514. Chengyi Xu, Ying Liu, Yi Xiao, Jian Cao. Optimization Method for Camera Intrinsic Parameters Based on Improved Particle Swarm Algorithm[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(4): 041514.
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