桑迪普Hiremath,MathWorks公司
相机校准是用于通过校正透镜失真,以改善与照相机拍摄的图像的质量,或者测量在世界单位对象尺寸的技术。经校准的相机是在像机器视觉应用,用于测量实际的对象的大小,和机器人导航和3D场景重构的必要成分。
照相机校准包括确定照相机的特点:内部和外部参数。固有参数定义了相机的内部特性,如透镜的焦距,光学中心和透镜畸变系数。了解这些参数使我们能够提高图像质量纠正镜头畸变和现实世界的距离映射到像素。外部参数定义了摄像机的位置在空间参考固定对象,而这些参数是从运动立体校准和结构是必不可少的。在这段视频中,你将看到它是多么容易使用MATLAB的相机,包括鱼眼镜头和立体视觉来进行相机校准。
计算机视觉工具箱提供两种功能的MATLAB和执行摄像机标定的交互式应用程序。相机校准应用程序是一个简单的交互式界面,完成校准流程。
首先,添加一个棋盘校准图案的校准图像。棋盘被使用,因为它的规律可以很容易地自动检测。它建议使用图像进行精确校准结果10和20之间。
接下来,进入世界单位棋盘广场的大小,所以毫米,厘米或英寸。这是寻找世界单位和图像像素之间的映射关系的一个必要步骤。该应用程序然后可自动检测在所提供的图像中的棋盘校准图案。
然后,您可以通过放大检查结果来检查棋盘检测器的准确性。这有助于发现不正确的检测和删除坏的图像。在“选项”下,您还可以指定计算的径向扭曲系数的数目。当光线在透镜边缘处比在光学中心处弯曲得更厉害时,就会发生径向畸变。通常情况下,两个系数就足够了,但对于严重失真,比如广角镜头,三个系数可能是必要的。您还可以启用对切向失真的估计。这种畸变发生在镜头和相机传感器不平行时。
现在,按校准按钮求解相机参数。一旦校准完成,你可以通过可视化重投影误差评估校准结果。重投影误差
是校准误差的一个全球性的措施,是使用相机参数,你刚刚计算出的图像中检测点与点之间的差重新投影放回图像。这有利于识别形象不好,你可以删除并重新校准争取更好的成绩。
您也可以可视化的外部参数,看看哪个角度校正图像取自。这是有用的,找出当校准图像不不够的角度拍摄的,可能需要更多的图像,以提高校准结果。
现在,我们已经看到了一个标准的相机校准工作流程,让我们来看看同为鱼眼或广角镜头。
不同于标准的相机镜头,这些摄像机采用了一系列复杂的镜头放大的相机视场,使其能够捕捉宽阔的全景或半球图像。然而,透镜实现通过扭曲角度的线图像中的这种极其广角视图。计算机视觉工具箱校准算法使用由Scaramuzza,其中本征参数占极度扭曲和伸展提出了鱼眼相机模型。
在应用中,选择相机型号的选择,因为“鱼眼”。在选项下,您现在可以选择启用红外线传感器和图像平面之间对准的估计。运行校准后,可以查看已补偿镜头畸变的图像不变形。透镜失真是一个常见的问题,并导致直线出现弯曲。了解相机的内部参数让我们申请的未失真例程删除镜头畸变,你现在看到的是出现了弧形边缘现在已经理顺。校正镜头畸变是计算机视觉像图像拼接在一起,形成要求图像不失真效果不错全景应用非常有用。
这里是可用的计算机视觉工具箱一个例子,说明如何衡量一对夫妇在这里右图所示的硬币的直径。
最后,让我们来看看在校准工作流程,利用MATLAB立体相机。立体视觉是通过比较相同场景的两个或多个视图回收来自摄像机的图像深度的过程。该计算的输出是设计一个3D点云,有用的,其中每个3D点对应于一个像素的图像中的一个。在MATLAB立体摄像机校准应用程序允许你估算在立体相机对每个相机的几何参数。您也可以估算相机对之间的平移和旋转。在应用中,负载校准分别棋盘对于两个照相机的图像,然后按照如之前执行校准和分析结果的相同的步骤。
这里的投影误差条形图显示每个图像的平均投影误差,与总体平均误差一起。在视图部分显示了立体声整改效果单击显示整流选项。如果校正准确,图像会无失真和行对齐。
请参阅链接的描述从文档中的立体视觉的深度估计一个详细的例子。
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