关于相机标定的简单介绍
關于Opencv實現的代碼,參考:
https://blog.csdn.net/dcrmg/article/details/52939318
-
相機從生產出廠時,存在一些難以避免的畸變。這種鏡頭畸變可以通過矯正來達到最佳的拍攝效果。標定板要拍攝不同角度的20張照片,是因為鏡頭僅通過三五張照片難以完成自身的校準,這個時候,鏡頭需要多張不同角度的照片,去告訴它,鏡頭究竟處于何種狀態。每次拍攝照片時,要求標定板全部入鏡,且可手動調節光圈和焦距,使拍攝效果達到最佳。
相機的標定其實也受手動角點選取的影響,選取的越準確,校準的效果越好
作者:咕嚕咕嚕
鏈接:https://www.zhihu.com/question/29448299/answer/359778603
來源:知乎
著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權,非商業轉載請注明出處。
-
相機標定的目的是確定相機的一些參數的值。通常,這些參數可以建立定標板確定的三維坐標系和相機圖像坐標系的映射關系,換句話說,你可以用這些參數把一個三維空間中的點映射到圖像空間,或者反過來。
相機需要標定的參數通常分為內參和外參兩部分。外參確定了相機在某個三維空間中的位置和朝向,至于內參,可以說是相機內部的參數(這好像是廢話…笑),我覺得需要引入一點光學的東西來更好地解釋一下。現有的相機都至少包含一個光學鏡頭和一個光電傳感器(CCD或CMOS)。通過鏡頭,一個三維空間中的物體經常會被映射成一個倒立縮小的像(當然顯微鏡是放大的,不過常用的相機都是縮小的),被傳感器感知到。
1) 理想情況下,鏡頭的光軸(就是通過鏡頭中心垂直于傳感器平面的直線)應該是穿過圖像的正中間的,但是,實際由于安裝精度的問題,總是存在誤差,這種誤差需要用內參來描述;
2) 理想情況下,相機對x方向和y方向的尺寸的縮小比例是一樣的,但實際上,鏡頭如果不是完美的圓,傳感器上的像素如果不是完美的緊密排列的正方形,都可能會導致這兩個方向的縮小比例不一致。內參中包含兩個參數可以描述這兩個方向的縮放比例,不僅可以將用像素數量來衡量的長度轉換成三維空間中的用其它單位(比如米)來衡量的長度,也可以表示在x和y方向的尺度變換的不一致性;
3)理想情況下,鏡頭會將一個三維空間中的直線也映射成直線(即射影變換),但實際上,鏡頭無法這么完美,通過鏡頭映射之后,直線會變彎,所以需要相機的畸變參數來描述這種變形效果。
然后,說到為什么需要20張圖片,這只是一個經驗值,實際上太多也不好,太少也不好。單純從統計上來看,可能越多會越好,但是,實際上圖片太多可能會讓參數優化的結果變差,因為棋盤格角點坐標的確定是存在誤差的,而且這種誤差很難說是符合高斯分布的,同時,標定過程所用的非線性迭代優化算法不能保證總是得到最優解,而更多的圖片,可能會增加算法陷入局部最優的可能性。拍照時的標定板位置和朝向的多樣性,會讓內參的估計更為準確。準確的內參可以較好地把整個圖像的畸變都進行矯正,但如果給定的標定板的位置過于單一,比如都是在圖像的左上角,那么優化得到的內參也可能只會比較好地糾正圖像左上角的畸變。推薦找個畸變較大的鏡頭做做實驗,會更形象。
作者:大餅土博
鏈接:https://www.zhihu.com/question/29448299/answer/74502055
來源:知乎
著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權,非商業轉載請注明出處。
-
我們繼續看看,通過攝像機標定我們可以知道些什么:
1.外參數矩陣。告訴你現實世界點(世界坐標)是怎樣經過旋轉和平移,然后落到另一個現實世界點(攝像機坐標)上。
2.內參數矩陣。告訴你上述那個點在1的基礎上,是如何繼續經過攝像機的鏡頭、并通過針孔成像和電子轉化而成為像素點的。
3.畸變矩陣。告訴你為什么上面那個像素點并沒有落在理論計算該落在的位置上,還tm產生了一定的偏移和變形!!
好了,到這里是不是明白了一點?上述3點的每一個轉換,都有已經有成熟的數學描述,通過計算,我們完全可以精確地重現現實世界的任意一個點到其數字圖像上對應像素點的投影過程。對于雙目視覺系統,通過立體標定還能進一步得到下面的參數:
4.結構參數。告訴你右攝像機是怎樣相對于左攝像機經過旋轉和平移達到現在的位置。
通過結構參數,便能把左右攝像機獲取的圖像的每一個像素點之間的關系用數學語言定量描述,保證兩個相機都處于我們“可求”的狀態。
總的來說,攝像機標定是通過尋找對象在圖像與現實世界的轉換數學關系,找出其定量的聯系,從而實現從圖像中測量出實際數據的目的。
當然,其實上述的各個轉換過程大部分都不需要用戶自己一個個寫程序實現,比如opencv就集成了單目標定函數calibracamera()、畸變校正函數undistortinitialmap()、雙目標定函數stereocalibrate()……
作者:陳明猷 https://www.zhihu.com/question/29448299/answer/102658379
來源:知乎,關于相機標定寫的太好了。如果侵權,請私信或者發郵件,我及時刪除。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的关于相机标定的简单介绍的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: String和STL的一些基础知识
- 下一篇: JavaSE——面向对象进阶(封装、th