Camera Calibration with Baseline Distance Constraints

Authors: Lerma, JoséL.¹; Navarro, Santiago²; Cabrelles, Miriam³; Seguí, AnaE.⁴

Source: The Photogrammetric Record, Volume 25, Number 130, June 2010, pp. 140-158(19)

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Abstract:

Abstract This paper presents a distance-constrained bundle adjustment approach which was used to calibrate a multi-sensor system. The multi-sensor system integrates three rigidly fixed cameras, two visible and one thermal infrared. The influence of the number of camera base constraints is empirically analysed through the process of self-calibration bundle adjustment. The successful calibration of the multi-sensor system requires the incorporation of a full set of baseline distance constraints into the adjustment to obtain satisfactory computations of the camera bases and relative rotations between cameras. The improvement in the precision of the calibration is outstanding; its maximum is achieved with the low-resolution thermal camera. This constrained solution is recommended for multi-sensor systems that integrate rigidly fixed cameras.

French
Résumé

Cet article présente une méthode de compensation par faisceaux avec une distance contrainte, utilisée pour étalonner un système multicapteurs. Le système multicapteurs est constitué de trois caméras fixées rigidement, deux dans le visible et une dans l’infrarouge thermique. L’influence du nombre de contraintes sur la distance de base est analysée empiriquement par un auto-étalonnage par compensation par faisceaux. Pour réussir l’étalonnage du système multicapteurs il est nécessaire d’incorporer la totalité des contraintes sur les distances de base, afin d’obtenir un calcul satisfaisant des distances de base entre les caméras et des rotations relatives entre caméras. L’amélioration de la précision de l’étalonnage est remarquable, le maximum étant obtenu pour la caméra thermique à basse résolution. La solution contrainte est recommandée pour les systèmes multicapteurs contenant des caméras fixées rigidement.

Keywords: bundle block adjustment; close range photogrammetry; fundamental matrix; multi-camera system; relative orientation; self-calibration; thermal camera

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1477-9730.2010.00579.x

Affiliations: 1: ( ), Email: jllerma@cgf.upv.es 2: ( ), Email: sannata@upvnet.upv.es 3: ( ), Email: micablo@upvnet.upv.es 4: ( )Polytechnic University of Valencia, Spain, Email: ansegil@upvnet.upv.es

Publication date: June 1, 2010