A method and a system for self-calibrating a wide field-of-view camera
(such as a catadioptric camera) using a sequence of omni-directional
images of a scene obtained from the camera. The present invention uses the
consistency of pairwise features tracked across at least a portion of the
image collection and uses these tracked features to determine unknown
calibration parameters based on the characteristics of catadioptric
imaging. More specifically, the self-calibration method of the present
invention generates a sequence of omni-directional images representing a
scene and tracks features across the image sequence. An objective function
is defined in terms of the tracked features and an error metric (an
image-based error metric in a preferred embodiment). The catadioptric
imaging characteristics are defined by calibration parameters, and
determination of optimal calibration parameters is accomplished by
minimizing the objective function using an optimizing technique. Moreover,
the present invention also includes a technique for reformulating a
projection equation such that the projection equation is equivalent to
that of a rectilinear perspective camera. This technique allows analyses
(such as structure from motion) to be applied (subsequent to calibration
of the catadioptric camera) in the same direct manner as for rectilinear
image sequences.
Eine Methode und ein System für das Selbst-Kalibrieren einer breiten fangen-of-view Kamera (wie eine catadioptric Kamera) eine Reihenfolge von Allrichtungsbildern einer Szene verwendend erhalten von der Kamera. Die anwesende Erfindung verwendet die Übereinstimmung paarweise der Eigenschaften, die über mindestens einem Teil der Bildansammlung aufgespürt werden und benutzt diese aufgespürten Eigenschaften, um die unbekannten Kalibrierungsparameter festzustellen, die auf den Eigenschaften der catadioptric Belichtung basieren. Spezifischer, erzeugt die Selbst-Kalibrierung Methode der anwesenden Erfindung eine Reihenfolge der Allrichtungsbilder, die eine Szene darstellen und spürt Eigenschaften über der Bildreihenfolge auf. Eine Zielfunktion wird in den aufgespürten Eigenschaften und einer Störung ausgedrückt definiert, die metrisch ist (eine Bild-gegründete Störung metrisch in einer bevorzugten Verkörperung). Die catadioptric Abbildungseigenschaften werden durch Kalibrierungsparameter definiert, und Ermittlung der optimalen Kalibrierungsparameter wird vollendet, indem man die Zielfunktion mit einer optimierentechnik herabsetzt. Außerdem schließt die anwesende Erfindung auch eine Technik für das Neuformulieren einer Projektion Gleichung so ein, daß die Projektion Gleichung mit der einer geradlinigen Perspektivekamera gleichwertig ist. Diese Technik erlaubt, daß Analysen (wie Struktur von der Bewegung) (folgend Kalibrierung der catadioptric Kamera) in der gleichen direkten Weise wie für geradlinige Bildreihenfolgen angewendet werden.
