使用OpenCV进行相机标定

OpenCV相机标定

本文提供了一份逐步指南,教您如何轻松校准您的相机。

什么是相机校准?

相机是将3D世界转换为2D图像的设备。相机通常根据一组固有参数进行分类,例如轴的倾斜和焦距,并且其定位由旋转和平移等外部参数表示。

相机校准是确定特定相机参数的过程。它意味着找出所有相机的信息,例如参数或系数,这些信息需要确定一个校准相机拍摄图像中真实世界中的3D点与其对应的2D投影之间的精确关系。

在大多数情况下,这涉及恢复两种类型的参数。

  1. 内部参数:允许在图像帧中像素坐标和相机坐标之间建立映射关系。例如,镜头的光学中心、焦距和径向畸变系数。
  2. 外部参数:描述相机的方向和位置。这涉及相机相对于某个世界坐标系的旋转和平移。

校准相机是使用已知的真实世界模式(例如棋盘格)来估计相机镜头和图像传感器的外部参数(旋转和平移向量)以及内部参数(例如焦距、光学中心等),以减小由相机的缺陷引起的畸变误差。

使用OpenCV进行相机校准

为了估计相机参数,我们需要3D世界点和它们对应的2D图像点。我们可以使用多张校准图案的图像获得这些对应关系,例如棋盘格。利用这些对应关系,我们可以求解相机的参数。

步骤1:生成棋盘格

第一步是生成一个我们可以用作参考对象的棋盘格模式。棋盘格模式经证明能够提供准确的校准结果,并且具有鲁棒性,即能够很好地处理遮挡,因为它们提供了可以计算的特征,即交叉点的