单目标定:从理论到OpenCV实践

缺点:背离了针 孔几何模型,而且引入透镜的畸变 。
2.2 透镜畸变 2.2.1 畸变产生原因
畸变产生原因:理论上讲是可能定义一种透镜而不引入任何畸变的,然后现实世界没有完美的透镜 。这主要是制造上的原因,因为制作一个"球形"透镜比制作一个数学上理想的透镜更容易 。而且从机械方面也很难把透镜和成像仪保持平行 。
两种主要的畸变:径向畸变和切向畸变 。
2.2.2 径向畸变
【重要概念】
径向畸变:来自于透镜形状;

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2.2.3 切向畸变
【重要概念】
切向畸变:来自于整个摄像机的组装过程 。
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【单目标定:从理论到OpenCV实践】2.2.4 其他畸变
三、旋转矩阵和平移向量
【重要概念】
四、摄像机内外参数总结
摄像机参数:一般一共15个相关参数:
(1)外参数6个:旋转3个参数;平移3个参数;
(2)内参数4个:fx,fy,cx,cy;
求解上述10个参数的前提是先假设每次的畸变参数为0;
(3)5个畸变参数:k1,k2,k3,p1,p2;
其中(2)和(3)都为摄像机内参数,其中k3在普通镜头不使用,鱼眼镜头要使用 。
五、摄像机标定 5.1 标定目的
矫正因使用透镜而给针 孔模型带来的主要偏差 。
标定的过程既给出摄像机几何模型、也给出透镜的畸变模型,即求解上述的15个相关参数 。
5.2 单应性矩阵
【重要概念】
单应性矩阵主要解决外参数和内参数矩阵,且假设畸变参数为0 。
在计算机视觉中,平面的单应性被定义为从一个平面到另一个平面的投影映射 。
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5.3 棋盘 5.3.1 棋盘大小
(1)标准
一个标准象棋棋盘,格子为7X7 。
(2)非标准
(3)最小要求
最少需要4个点(3X3的棋盘点)
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(4)格子多的好处
5.3.2 角点数量与棋盘图片数量要求
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5.4 求解标定的理论方法
5.4.1 摄像机标定的理论方法简介
(1)传统标定法
传统标定技术在定标的时候,需要在摄像机前放置一个特定的标定物,并认为地提供一组已知坐标的特征基元,摄像机通过寻找标定物上这些已知的特征基元来实现定标 。它用到了很多射影几何方面的理论,是一种直接计算摄像机模型的方法 。
(2)自标定法
自标定技术则更为灵活,它不需要特定的参照物来实现定标,是一种对环境具有很强适应性的定标技术,也是目前研究的热点 。它利用环境的刚体性,通过对比多幅图像中的对应点来计算摄像机模型,但就目前的研究来看,其定标精度还无法与传统定标技术相比 。