数码相机定位模型

数码相机定位

第七组：李晨辉，姚晓红，孙娅

摘要

本文根据题意，在建立数学模型之前进行照相机成像原理的模型简化，将照相机复杂的成像过程看作简便的小孔成像过程。世界坐标和像坐标之间的互相转化是本文主要的思想主线。

针对第一个问题，本文建立了简单易懂的小孔成像原理的数学模型。本文将物体看作是无数特征点的集合，将特征点在建立的世界坐标中的坐标转换为物体在相机成像后的平面坐标，即像平面坐标。通过旋转矩阵和平移矩阵等种种运算方式实现以上所述坐标的转换。本文给出了确定像坐标的公式。第二个问题是实际运算，首先通过RAC两步法求得数据，又根据重心法测得了实际的数据，本文进行了数据对比，判别了算法的正确性，结果偏移量的微小(点偏移量：A为0.020891；B为0.03088；C为0.068728；D为0.179126；E为0.013284；F为0.0058 G0.048；H为0.0714)说明我们算法较为准确，模型合理。第三个问题我们运用了特殊点法，将二问中所得坐标与切线所得特殊点坐标进行对比校正，结果差距同样微小，本文以此分别验证了模型的稳定性和精确度。而针对第四个问题，我们运用所建立的模型逆向转换，用物体在两台相机中的成像的不同数据确定了双目的位置。

总体

数码相机定位

盐城工学院 童立里

摘要

本文用几何的方法建立了相机标定的模型，由于靶标是一个矩形的4个顶点与一条边上的点，利用针孔模型。针孔模型是由投影中心，成像面与光轴组成，那么投影中心与靶标上的矩形构成了一个四棱锥。成像面成了该四棱锥的一个截面，如果我们知道了截面，利用几何中向量的方法，可以推导出四棱锥底面的坐标，于是该相机在世界坐标系中的坐标就出现了，所有的相机内部的参数也可以得出。

对于问题1，2，我们还要找出不规则圆的圆心，我们认为如果圆是由一些像素方格组成，那么圆心就是到所有其他像素方格距离之和最小的一个像素方格，这就转化为一个极小值问题。我们求得圆A的像的像坐标系下的坐标为（190，325），其余的见表1。根据四棱锥模型，我们求出图像中心坐标u0?300.3416,v0?490.6230。根据u0,v0的值，就可以确定相机的坐标系，进而求出A、B、C、D、E在相机坐标系下的坐标以及它们的像的坐标。

点 A B C D E -31.844 -30.425 -27.113 67.097 79.241 x轴 -47.798 -19.548 46.370 30.585 -55.892 y轴 z轴 445.119 465.44

数码相机 不经意间，数码相机已经出现在我们生活的各个领域，日益被广大消费者接受。当您走在大街上或观看大型体育比赛、文艺表演时，都不难发现手持数码相机的人们。 但是，大部分消费者对这些精心包装的数码相机的新型号、新产品依然缺乏了解。而且数码相机的选购、使用、维护保养涉及许多方面的知识，对于大多数消费者来说，数码相机还是一种神秘而高端的产品。因此，笔者将有关数码相机的选购、使用、维护保养等方面的经验与心得整理出来与您分享，让您对数码相机有一番全面的了解 使用经验 1.三大数码照片格式 数码相机三大存储格式就是RAW、TIFF和JPEG，了解这三种格式的特点您才能够在拍摄时正确地选择存储格式。 首先是高级数码相机支持的RAW图像格式，这是一种将数码相机感光元件成像后的图像数据直接存储的格式，不经过压缩也不会损伤数码照片的质量，而且由于存储的是感光元件的原始图像数据，以后您还可以对图像的正负两级的曝光调整、色阶曲线、白平衡、锐利度等参数进行调整;缺点是RAW需要特殊的软件来处理，同时在拍摄时，数码相机的液晶屏幕上只能看到RAW文件的专门为预览提供的JPEG副本，而且为了避免浪费存储空间，这个副本的压缩比大，图像质量比较差。这也是部

第一大误区：像素越高越好

这个是笔者看到很多网友经常要问的问题，而且是买数码相机就会问“你看是不是600万象素的机器比300万象素的好多了？”，“是不是800万象素的数码相机很好呀？”等等。对于这个购买误区必须指出的是：

按需购买，才是正路。以追求高象素为购买原则，买到的不一定就是一款好的数码相机。 某些数码相机广告宣称该款产品的分辨率高达600万像素，而售价却相对低廉，这对于普通消费者的诱惑力无疑是非常巨大的。仔细研究该款相机的说明书，不难发现所谓的600万像素分辨率不过是通过硬件插值获得的，而实际的总像素不过330万，不用硬件插值的有效输出像素也不过300万左右。这个在富士的数码相机和一些国产数码相机中表现最为明显。富士还好，插值以后照片还是能够接受。但是国产的呢，为了迎合一些不懂数码相机只知道盲目追求高象素的朋友的口味，也搞插值，由于没有核心技术，插值的效果根本无法接受。 真正能够分得清插值象素、总像素、有效像素的区别的消费者在今天的市场上还并不多，当然要剖除那些经常跟数码相机打交道的消费者。这里主要是指没有对数码相机有过深入研究就想购买的消费者，某些数码相机生产商正是利用了消费者的这个弱点，大肆鼓吹某款相机的分辨率如何如何高，继而诱导

2008高教社杯全国大学生数学建模竞赛

承 诺 书

我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.

我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： A 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 20002028 所属学校（请填写完整的全名）： 中南大学 参赛队员 (打印并签名) ：1. 刘龙 2.

第一大误区：像素越高越好

这个是笔者看到很多网友经常要问的问题，而且是买数码相机就会问“你看是不是600万象素的机器比300万象素的好多了？”，“是不是800万象素的数码相机很好呀？”等等。对于这个购买误区必须指出的是：

按需购买，才是正路。以追求高象素为购买原则，买到的不一定就是一款好的数码相机。 某些数码相机广告宣称该款产品的分辨率高达600万像素，而售价却相对低廉，这对于普通消费者的诱惑力无疑是非常巨大的。仔细研究该款相机的说明书，不难发现所谓的600万像素分辨率不过是通过硬件插值获得的，而实际的总像素不过330万，不用硬件插值的有效输出像素也不过300万左右。这个在富士的数码相机和一些国产数码相机中表现最为明显。富士还好，插值以后照片还是能够接受。但是国产的呢，为了迎合一些不懂数码相机只知道盲目追求高象素的朋友的口味，也搞插值，由于没有核心技术，插值的效果根本无法接受。 真正能够分得清插值象素、总像素、有效像素的区别的消费者在今天的市场上还并不多，当然要剖除那些经常跟数码相机打交道的消费者。这里主要是指没有对数码相机有过深入研究就想购买的消费者，某些数码相机生产商正是利用了消费者的这个弱点，大肆鼓吹某款相机的分辨率如何如何高，继而诱导

第一篇：数码相机选择

选数码相机最重要的参数有：

1、感光元件（CCD或CMOS）大小，成像质量重要参数，越大越好，成像越清晰，消费级DC一般从1/1.6--1/2.5英寸，全画幅单反36×24mm。弱光拍摄通常CMOS优于CCD的，而背照式的CMOS又优于前照式的。

2、焦段范围，目前广角端最小可达24mm，越小拍摄范围越广；长焦端看光学变焦倍数，用光学变焦倍数×广角焦距=长焦端焦距，越大可以将远景拉得更近，目前消费级DC最大光学变焦倍数可达30倍。数码变焦是浮云。

3、最大光圈，越大弱光拍摄效果越好，背景虚化也好，目前最大可达1.8，小的一般为3.5，数值越小光圈越大。

4、像素，图片大小的参数。值得注意的是目前很多人选相机只看像素，认为像素越高拍出的图片越清晰，其实像素与成像质量毫无关系，它只是图像大小的参数，像素高的图片大，如果你要放大幅的广告画、宣传画，就选高像素的，否则就不必追求像素，像素大反而占用存储空间大，普通用途5-6百万像素就够了，像素太高完全没有实际意义，反而占用更多的存储空间。其实现在1200像素的卡片机如果设置在600万像素，拍出的照片要优于1200万像素的照片（将图片都放大到100%对比下很明显）。

5、光学防抖，可以抵消部分

如何选购数码相机

如何选购数码相机

望着琳琅满目的数码相机，很多人的感觉可能是想买而又无从下手，生怕买了台不合用的产品，而又浪费了自己辛辛苦苦挣来的银子。下面用我积累的经验来告诉你如何把好钢用在刀刃上。

首先要考虑自己的使用目的。对于相机本身，则首先需要考虑的应该是影像质量和分辨率、总体性能特点、影像存储量，当然还有价格。

分辨率

影像感应器是相机性能的决定性因素，一般情况下，影像感应器的像素值应大于实拍图像的最大像素值。有些厂家为了弥补影像感应器像素的不足，采用软件插值法加大图像的像素值，实际上，这种插值法在几乎所有的图像处理软件中都能实现，因此实际意义不大。选购时一定要以影像感应器的硬件像素值而不是输出图像最大像素值为依据。

如果要求像质良好，分辨率就是最重要的因素。光学分辨率是根据纵横像素数测得的，像素数越多，分辨率越高，产生的影像就越锐利清晰，影像层次越丰富。

如果只是想尝试一下数码成像，纯属娱乐而已（如电视上重放或通过因特网发给朋友），则可以不在乎分辨率高低，一架可供娱乐欣赏、体积小巧且可以拍出风格独特的照片的数码相机或数码视频照相机即可。如果想拍上档次的照片，而且要求高质量输出，则必须选择高分辨率数码相机，至少应选择百万像素的数码相机。

值得注意

数码相机知识讲座

第一课：如何选购数码相机

对于一般家庭用户而言，如果仅限于家庭娱乐，同时又非常关注实用性的话，目前市场占主力的300万至500万像素的消费级数码相机就可以满足需求，具体如何选购数码相机，可参考以下几点指标： ■开机启动时间 就是按下电源按钮后，相机启动到可以进行第一张照片拍摄所经历的时间。开机时间过长，不利于抓拍和抢拍。所以我们选购的时候一定要选择启动时间在2～3秒以内的。 ■快门的延迟时间 普通的数码相机延迟时间 一般在1秒左右，较短的延迟时间，有利于捕捉到转瞬即逝的动态画面。 ■镜头的变焦范围 目前数码相机镜头的变焦范围一般从35mm的广角涵盖到105mm的长焦，个别性能突出的相机广角可至28mm，长焦甚至可到420mm，镜头越广，拍摄的场景越大，变焦越长，可拍摄的距离也就越远。 ■电池的兼容性 目前数码相机大多采用专用锂电池。如果在资金充足的情况下，最好选购大容量的专配电池或者购买第三方产商的超大容量电池包。当然兼容性越强越好。 ■方便的多种拍摄模式 数码相机提供的人像、运动、夜景、微距等多种拍摄模式能让使用者轻而易举地根据环境需要拍到满意的照片。 ■宽广的ISO值设定 在光线昏暗的环境下，数码相

数码相机基本知识

数码相机作为一种时尚数码产品，以其强大的功能、操作便捷性和出色的拍摄效果，受到广大消费者的喜爱，不过这些傻瓜型的数码相机其内部结构和工作原理可不简单，今天我们就带大家进入数码相机内部去看看，。

数码相机和传统相机在光学原理上相类似，都是将被摄物体发射或反射的光线通过镜头在焦平面上形成物像。但在具体成像中则因光敏介质的不同而有所区别，传统相机使用的是分布于胶片上基于碘化银的化学介质，??而数码相机则是采用了CCD作为记录图像的光敏介质，CCD是通过光照的不同引起的电荷分布的不同来记录被摄物体的视觉特征。所以数码相机拍摄的图像可以直接输入到电脑中，无需购胶卷，并且拍摄时可以随时看到拍摄效果，不满意可以立即重拍，从而比传统相机拥有节约成本、数字化方便、减少误拍等多项优势。 一、数码相机工作过程

数码相机的系统工作过程就是把光信号转化为数字信号的过程。数码相机使用CCD电荷耦合器件这种光敏元件代替胶卷感光成像。光线通过透镜系统和滤色器(滤光器)投射到CCD光敏元件上，CCD?元件将其光强和色彩转换为电信号记录到数码相机的存储器中，形成计算机可以处理的数字信号。 数码相机的系统工作过程按操作顺序可以分为以下几个主要环节：