ВАЛИДАЦИЯ КАЛИБРОВКИ МНОГОКАМЕРНЫХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛОСКИХ И ОБЪЕМНЫХ ШАБЛОНОВ НА ОСНОВЕ ФИДУЦИАЛЬНЫХ МАРКЕРОВ
Скачать PDF
Аннотация: В работе рассматривается задача валидации калибровки внешних параметров камер в многокамерных
системах. Предлагается метод оценки качества позиционирования камер с использованием шаблонов на
основе фидуциальных маркеров AprilTag, основанный на принципе исключения одной камеры. Для
каждой оцениваемой камеры характерные точки шаблона триангулируются по остальным камерам и
репроецируются на оцениваемую камеру, а расхождение с опорными значениями служит оценкой
качества калибровки. Исследуются два варианта шаблона: плоский (одиночный маркер), при котором
опорные точки определяются непосредственно по детекциям, и объемный (жесткий куб с маркерами на
каждой грани), при котором опорные точки восстанавливаются решением задачи PnP с использованием
известной трехмерной геометрии шаблона. Для экспериментальной оценки сгенерированы два
синтетических набора данных с контролируемыми условиями: с идеальными условиями видимости (40
камер, полная видимость шаблона) и с реалистичными условиями (16 камер, частичная видимость). К
истинным внешним параметрам камер применены индивидуальные случайные возмущения для
имитации результатов калибровки различного качества. Результаты экспериментов показали, что оба
метода демонстрируют высокую ранговую корреляцию Спирмена с истинными ошибками
позиционирования. Метод с объемным шаблоном превосходит метод с плоским шаблоном, средняя
корреляция составила 0,943 и 0,920 соответственно в идеальных условиях и 0,743 и 0,686 в реалистичных
условиях. Разрыв между методами увеличивается примерно в 2,5 раза при ухудшении условий
наблюдения, что свидетельствует о более устойчивой работе метода с объемным шаблоном в практических
условиях.
Ключевые слова: калибровка камер, многокамерные системы, валидация калибровки, AprilTag, PnP, репроекция,
компьютерное зрение, трехмерная реконструкция.
Номера страниц: 96-107.
Для цитирования: Журавлев В.Е.
Валидация калибровки многокамерных систем с использованием плоских и объемных шаблонов на основе фидуциальных маркеров // Электронный научный журнал «ИТ-Стандарт». – 2026. – № 2. – С. 96-107.