相机标定的内参和外参(相机标定参数怎么用)

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相机标定的内参和外参

     相机标定的内参和外参==基本的坐标系:

     世界坐标系(worldcoordinatesystem);

     相机坐标系(cameracoordinatesystem);

     图像坐标系(imagecoordinatesystem);

     一般来说,标定的过程分为两个部分:

     第一步是从世界坐标系转换为相机坐标系,这一步是三维点到三维点的转换,包括RR,tt(相机外参)等参数;

     第二部是从相机坐标系转为图像坐标系,这一步是三维点到二维点的转换,包括KK(相机内参)等参数;CC点表示cameracentre,即相机的中心点,也是相机坐标系的中心点;

     ZZ轴表示principalaxis,即相机的主轴;

     pp点所在的平面表示imageplane,即相机的像平面,也就是图片坐标系所在的二维平面;

     pp点表示principalpoint,即主点,主轴与像平面相交的点;

     CC点到pp点的距离,也就是右边图中的ff表示focallength,即相机的焦距;

     像平面上的xx和yy坐标轴是与相机坐标系上的XX和YY坐标轴互相平行的;

     相机坐标系是以XX,YY,ZZ(大写)三个轴组成的且原点在CC点,度量值为米(m);

     像平面坐标系是以xx,yy(小写)两个轴组成的且原点在pp点,度量值为米(m);


相机标定的内参和外参(相机标定参数怎么用)

相机标定的作用和目的

     如果要深入学习相机标定方面的知识,可以关注我们工坊推出的课程:

     如何学习相机模型与标定?(单目+双目+鱼眼+深度相机)

     相机标定的作用和目的==备注:作者也是我们「3D视觉从入门到精通」特邀嘉宾:一个超干货的3D视觉学习社区本文仅做学术分享,如有侵权,请联系删文。

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相机标定是什么意思

     相机标定是什么意思一、为什么要相机标定?

     在图像测量过程以及机器视觉应用中,为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系,必须建立相机成像的几何模型,这些几何模型参数就是相机参数。

     【1】进行摄像机标定的目的:求出相机的内、外参数,以及畸变参数。

     【2】标定相机后通常是想做两件事:一个是由于每个镜头的畸变程度各不相同,通过相机标定可以校正这种镜头畸变矫正畸变,生成矫正后的图像;另一个是根据获得的图像重构三维场景。

     摄像机标定过程,简单的可以简单的描述为通过标定板,如下图,可以得到n个对应的世界坐标三维点Xi和对应的图像坐标二维点xi,这些三维点到二维点的转换都可以通过上面提到的相机内参K,相机外参R和t,以及畸变参数D,经过一系列的矩阵变换得到。

     相机标定是什么意思二、什么叫相机标定?

     在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到,这个求解参数的过程就称之为相机标定(或摄像机标定)

     相机标定是什么意思三、为什么相机标定很重要?

     无论是在图像测量或者机器视觉应用中,相机参数的标定都是非常关键的环节,其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。因此,做好相机标定是做好后续工作的前提,提高标定精度是科研工作的重点所在。

相机标定的目的

     相机标定的目的是确定相机的内外参数。

     双目相机标定也不例外。相机的内参数是相机本身的物理属性,跟相机本身有关,同时受标定时的温湿度等外部环境的影响,所以当标定好相机之后防止受外部环境的影响,最好不要乱移动。

     这也是为什么实际应用中,相机使用一段时间之后是要重新进行标定的原因。

相机标定参数怎么用

     两台摄像机标定是为求旋转矩阵和平移矩阵,而单目为求相机内参数,目的不同,立体标定重建三维就得需要标定两个摄像机,标定为了确定内外参数包括畸变等。标定方法一样,只不过标定了两次。新手,如理解错误可以交流。谢谢!标定可以用MATLAB标定工具箱也可以opencv标定方法多个。

相机标定的作用

     相机标定的作用1、DLY标定参数是相机的成像质量参数;

     相机标定的作用2、DLY标定称为直接线性变换解法,这是建立像点坐标和相应物点物方空间坐标之间直接的线性关系的算法。其特点是,不需要内外方位元素,适合于非量测相机,可以满足中、精度的测量任务,也可以标定单个相机;

     相机标定的作用3、DLY的标定坐标包含四个内容,一是世界坐标系,二是相机坐标系,三是成像平面坐标系,四是像素坐标系,

     相机标定的作用4、DLY标定分为两部分,一是从世界坐标系转为相机坐标系,确定相机在某个三维空间中的位置和朝向等参数;二是从相机坐标系转为成像平面坐标系,确定相机物理特性的近似等参数;

     相机标定的作用5、DLY标定的作用:一是由于每个镜头的畸变程度各不相同,通过相机标定可以校正这种镜头畸变,生成矫正后的图像;二是根据获得的图像重构三维场景。

相机标定方法

     相机标定方法有:传统相机标定法、主动视觉相机标定方法、相机自标定法。

     在图像测量过程以及机器视觉应用中,为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系,必须建立相机成像的几何模型,这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到,这个求解参数的过程就称之为相机标定(或摄像机标定)。无论是在图像测量或者机器视觉应用中,相机参数的标定都是非常关键的环节,其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。因此,做好相机标定是做好后续工作的前提,提高标定精度是科研工作的重点所在。

     相机标定方法有:传统相机标定法、主动视觉相机标定方法、相机自标定法。

     传统相机标定法需要使用尺寸已知的标定物,通过建立标定物上坐标已知的点与其图像点之间的对应,利用一定的算法获得相机模型的内外参数。根据标定物的不同可分为三维标定物和平面型标定物。三维标定物可由单幅图像进行标定,标定精度较高,但高精密三维标定物的加工和维护较困难。平面型标定物比三维标定物制作简单,精度易保证,但标定时必须采用两幅或两幅以上的图像。传统相机标定法在标定过程中始终需要标定物,且标定物的制作精度会影响标定结果。同时有些场合不适合放置标定物也限制了传统相机标定法的应用。

相机标定步骤

     标定通过相机的标定得到相机内参和外参和畸变系数。内参矩阵一般用A或者M1表示。内参矩阵含有相机的固有参数(fx,fy,Cx,Cy),fx,fy(单位:像素)与dx,dy(x,y方向一个像素的物理尺寸,单位:毫米/像素)和焦距f(单位:毫米)有关。Cx,Cy为图像原点相对于光心成像点的纵横偏移量(单位:像素)。相机坐标系转图像坐标系3D恢复外参矩阵一般用[R|T]表示,R表示旋转矩阵,T为平移矩阵。不同的棋盘图对应不同的旋转矩阵和平移矩阵。因为每一副图像对应的世界坐标系相对应与相机坐标系是不一样的。世界坐标系转相机坐标系图像校正(倾斜,平移)畸变系数一般用[p1,p2,p3,k1,k2]表示,p1,p2,p3是相机的径向畸变系数,k1,k2是相机的切向畸变系数。图像矫正(T型畸变,鱼眼图像等)标定步骤拍摄棋盘图,越多越好,一般10张就可以,10张必须符合所有角点都能检测到才算合格棋盘图。标定程序计算并保存相机内参和外参和畸变系数矩阵,运用三个矩阵解决实际问题。只要相机的角度和焦距固定,位置可以移动,那么内参矩阵和畸变系数是不会改变的。注意:单目标定的外参矩阵,运用只能对应相应的棋盘的世界坐标系。双目标定可以确定唯一的外参矩阵。坐标系相机坐标系以光心为相机坐标系的原点,以平行于图像的x和y方向为Xc轴和Yc轴,Zc轴和光轴平行,Xc,Yc,Zc互相垂直,单位是长度单位.图像物理坐标系可以认为是相机坐标系z轴方向的投影图。以主光轴和图像平面交点为坐标原点,注意:不一定是图像的中心点,根据Cx和Cy知道偏移了多少像素。图像物理坐标系x和y方向单位是长度单位。图像坐标系以主光轴和图像平面交点为坐标原点,x和y方向单位是像素单位。世界坐标系物体在真实世界中的坐标,比如黑白棋盘格的世界坐标系原点定在第一个棋盘格的顶点,Xw,Yw,Zw互相垂直,Zw方向就是垂直于棋盘格面板的方向。可见世界坐标系是随着物体的大小和位置变化的,单位是长度单位。只要棋盘格的大小决定了,无论板子怎么动,棋盘格角点坐标一般就不再变动(因为是相对于世界坐标系原点的位置不变),且认为是Zw=0。

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    标签: 照相机成像原理

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