1、 數(shù)碼相機定位的鑒賞、評價與改進我們參閱的2008年A題優(yōu)秀論文有:(1) 數(shù)碼相機定位(福建工程學(xué)院 曠秀云 李林芳 王東)；(2)數(shù)碼相機定位算法研究（杭州電子科技大學(xué) 宋飛杰 張佳喜 司季春）；(3)透視投影中圓心攝影定位和雙目立體系統(tǒng)標(biāo)定（北京航空航天大學(xué) 曹洋 吳文斐 張遠洋）。經(jīng)過詳細閱讀以上三篇論文，我們組得出以下結(jié)論：三篇論文的評價：在問題一中：論文一優(yōu)點a) 運用多目標(biāo)優(yōu)化法降低誤差；b) 根據(jù)小孔成像原理運用幾何學(xué)中相似三角形求得像坐標(biāo)與物坐標(biāo)的關(guān)系，構(gòu)成約束條件，使得復(fù)雜的物理模型易于理解，推廣；c) 題中建立的坐標(biāo)系較少，關(guān)系明確。缺點 a) 建立的優(yōu)化模型是一個二次的

2、多目標(biāo)優(yōu)化模型，需要較大的求解時間；b) 約束條件方程是等式方程，像坐標(biāo)存在誤差，使得該模型的優(yōu)化變成不可行；c) 沒有考慮數(shù)碼相機自身參數(shù)的影響，如鏡頭畸變，這樣結(jié)果的準確性欠佳。論文二優(yōu)點：a) 根據(jù)模擬退火法，運用MATLAB軟件中工具求解出靶標(biāo)的位置，巧妙地選取初始值不失一般性，易于計算出圓心坐標(biāo)，直觀明了；b) 有關(guān)于切線、圓心、各個平面之間的關(guān)系的示意圖簡單易于理解；c) 在提取圖像輪廓時，引用并講解了計算機圖像處理技術(shù)中的四領(lǐng)域的概念，d) 運用針孔透視模型映射法，得出像坐標(biāo)與物坐標(biāo)的關(guān)系。缺點：a) 運用模擬退火法使得計算過程繁瑣，耗時，對于初始值的選取有難度，而且容易陷入局部

3、最優(yōu)或提前迭代；b) 計算機圖像處理技術(shù)得到的圖形是離散的，有一些不明確的點，造成誤差；c) 建立的坐標(biāo)系的關(guān)系復(fù)雜，且變量過多，難以確定；d) 沒有考慮數(shù)碼相機自身參數(shù)的影響，如鏡頭畸變；e) 沒有考慮照相時的畸變情況，使得結(jié)果存在誤差。論文三優(yōu)點：a) 運用三種不同的方法如：基于坐標(biāo)系變換的離散模型，基于曲線變換的連續(xù)模型，特殊解法；b) 從不考慮畸變因素到畸變因素，逐步深化，層層遞進；c) 假設(shè)合理且理想，簡化了問題的難度，如：不考慮相機透鏡對光的反射作用而形成的類似望遠鏡的折射反射系統(tǒng)；d) 模型同時考慮相機的內(nèi)外部因素；e) 考慮畸變因素建立的非線性的模型精確度高；f) 牛頓迭代法具

4、有平方收斂的速度，所以在迭代過程中只要迭代幾次就會得到精確的解；g) 成像畸變考慮的更加全面：徑向畸變，離心畸變，薄棱鏡畸變，建立了統(tǒng)一的總畸變表達式。缺點：a) 模型二未知量太多，算法復(fù)雜，建立的坐標(biāo)系較多之間的關(guān)系多；b) 運用牛頓迭代法時選定的初值要接近方程的解，否則有可能不到收斂的結(jié)果，再者，此法計算量比較大，每次迭代除計算函數(shù)值外還要計算微商值；c) 列出的超越方程組、約束條件比較復(fù)雜，求解耗時。在問題二中：論文一優(yōu)點：a) 運用0-1矩陣，描繪出橢圓圖形；b) 把多目標(biāo)轉(zhuǎn)化成單目標(biāo)處理，降低計算的難度；c) 在優(yōu)化模型的求解時，先用優(yōu)化方法還原出A，C，D，E 四點，即先不考慮 B

5、點。這樣等式約束條件方程將減少幾個，可以降低由于誤差所引起的不相容性，使得求解能繼續(xù)下去；缺點：a) 約束條件是等式方程，像坐標(biāo)存在誤差，使得模型的優(yōu)化問題變得不可能；b) 所建立的優(yōu)化模型是一個二次的多目標(biāo)優(yōu)化模型，需要大量的求解時間；c) 由于像坐標(biāo)的誤差，使得約束方程都是等式方程，由于像坐標(biāo)的誤差，使得這些方程之間產(chǎn)生矛盾，無法計算出標(biāo)靶圓的圓心坐標(biāo)；論文二優(yōu)點;a) 運用向量來表示靶標(biāo)所在的平面及平面內(nèi)各點之間的關(guān)系；b) 通過真空相機透視模型的轉(zhuǎn)化矩陣可以很容易找到像物理平面的圓的圓心坐標(biāo)，映射關(guān)系明確；缺點;在求解圓心坐標(biāo)的時候，運用FSOLVE函數(shù)時，初解的選取難度，很容易陷入局

6、部最優(yōu)或者提前結(jié)束迭代。論文三：優(yōu)點：a) 通過anny邊緣算子提取了給定圖片的信息；b) 根據(jù)圖像切點投影規(guī)律，得到特殊算法；缺點：a) 未知量相當(dāng)多，求解耗時；b) 在估計參數(shù)時，太過于理想化；在問題三中論文一優(yōu)點：a) 在檢驗精度的時候，變成看靶標(biāo)的五點是否共面，先取其中三個點做成一個平面，再定義余下的倆點到平面的距離和d,用d的大小作為共面度；b) 用向量法來計算點到平面的距離，從而確定共面度；缺點：檢驗方法不合理，考慮不周全，有可能在不是像平面的平面上共面；論文二：優(yōu)點：a) 誤差考慮全面，并對一個因素進行詳細分析，得出結(jié)論；b) 精度檢驗轉(zhuǎn)換為像上的圖形與靶標(biāo)上的圓的映射關(guān)系的檢驗

7、；缺點：在相機精度檢驗時，沒有考慮相機的旋轉(zhuǎn)角度，理想地認為是不變的，沒有實踐性；論文三：優(yōu)點：a) 對相機的內(nèi)外因素進行分別分析；b) 實驗次數(shù)多，得出的結(jié)論比較準確；c) 在精度和穩(wěn)定性分析時，提供了檢驗試驗的實驗環(huán)境，模型檢驗實驗方案的設(shè)計，想法新穎，既有創(chuàng)新性；d) 在精度分析時，采用控制變量法分別研究三者對精度的影響；缺點：a) 計算量大，耗時，需要仔細整理數(shù)據(jù)：b) 方法比較復(fù)雜繁瑣；在問題四中：論文一：優(yōu)點;a) 用一個相機來確定另一個相機的相對位置；b) 用最小二乘法求出倆個相機在三個方向上的相互交角；缺點;在求解過程中，所立的方程組是線性的，方程個數(shù)比未知數(shù)多，由于坐標(biāo)在計算

8、上存在誤差，導(dǎo)致這些方程存在不相容的情況；論文二：優(yōu)點;a) 巧妙運用已知點ACE，建立以A原心，以AC的方向為X軸正方向，以AE的方向為Y軸的正方向的坐標(biāo)系；b) 應(yīng)用幾何原理中的體積守恒，求出相機與靶標(biāo)之間的距離；缺點：a) 建立的坐標(biāo)系太多，相互轉(zhuǎn)換繁瑣；b) 求相對位置時，用相機與靶標(biāo)之間的關(guān)系來確定相機在世界坐標(biāo)中的位置；論文三：優(yōu)點：a) 將相機相對位置的求解轉(zhuǎn)化為對世界坐標(biāo)系的外參數(shù)矩陣的求解；b) 解決過程清晰，簡單易行，且經(jīng)過試驗驗證了精度和穩(wěn)定性；缺點：反復(fù)使用變量驗證變量使得試驗的準確度降低；論文的改進：論文一在計算倆個相機的相對位置時，用一個相機來表示另一個的相對位置，

9、用了大量的三角變換等，使得計算量變大，我們將其改為較為容易理解的體積守恒法【引用于論文二的解法】來解決。解法如下:取靶標(biāo)上四點A C D E ，假設(shè)A為原點，的方向為軸正方向，AE的方向為軸正方向，以與AE的叉積的方向為軸正方向建立直角坐標(biāo)系。建立相機以外的世界坐標(biāo)系后，然后確定兩個相機的光學(xué)中心O1，O2以及像平面中心Or1，Or2的坐標(biāo)，就可以確定兩臺相機的相對位置。兩個相機都可以根據(jù)各自在自己像平面上呈現(xiàn)的像來確定靶標(biāo)平面與自己的位置關(guān)系，利用這個關(guān)系就可以求出四個點在世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。下面將給出O1的世界坐標(biāo)系的求法，其他三個點方法類似。針孔相機模型的世界坐標(biāo)系中，看做椎體，O1為坐標(biāo)原點，ABCDE各點的坐標(biāo)均為已知：如圖所示過O1做靶標(biāo)平面的垂線O1O2，并與靶標(biāo)平面相交于O2。設(shè)的長度為h：1/6( O1*C)·O1E=12*h*AE*A C根據(jù)O1O2的長度h以及O1