Estudio experimental de métodos de calibración y autocalibración de cámaras

Resumen

Esta tesis presenta un análisis comparativo de diversos métodos de calibración y autocalibración de cámaras, analizándose su coste computacional y su estabilidad y precisión frente a ruidos, variaciones en las condiciones de formación de la imagen y distribución de los puntos usados como referentes. El estudio se ha realizado tanto sobre imágenes sintéticas, obtenidas mediante un simulador desarrollado para este fin, como sobre cámaras reales, comparándose los resultados obtenidos en ambos entornos. Este trabajo incluye una revisión bibliográfica actualizada y presenta los métodos de calibración incluidos en la comparativa en una notación unificada. Los resultados experimentales demuestran que entre los métodos de calibración y autocalibración estudiados no se ha encontrado uno que se netamente superior a los demás en todas las circunstancias. En general, y salvo en ciertas condiciones que se identifican en el trabajo, los métodos estudiados proprocionan resultados aceptables tanto en términos del error de reconstrucción 3D como de la dispersidad de imagen. Sin embargo, todos los métodos exhiben una gran dependencia o acoplamiento entre los parámetros intrínsecos y extrínsecos, lo que condiciona en gran medida la utilidad posterior de los resultados de la calibración. Los métodos de autocalibración han demostrado ser más robustos y precisos que los métodos de calibración clásicos en condiciones próximas a las de una cámara ideal. Lamentablemente, la capacidad de estos métodos, en su estado actual de desarrollo, es limitada debido a la simplicidad de los modelos de cámara empleados y al elevado número de puntos de calibración necesarios para su convergencia.