如何摆放标定板?

大凡菲林
2021-12-16 12:41 来自广东省

相信大家都知道,相机标定是通过输入带有标定patter的标定板来获得相机参数的一个过程。实际的光学成像是一套非常复杂的过程,从三维世界投影到相机中的二维图像。而在相机标定的这个过程中,往往就会涉及到标定板摆放的问题。那么我们应该如何摆放标定板呢?

摆放标定板的方法:

相机标定是通过输入带有标定的标定板来获得相机参数的一个过程。实际的光学成像是一套非常复杂的过程,从三维世界投影到相机中的二维图像。相机标定就是用抽象的数学模型来表示这个复杂的成像过程。

理想情况下,镜头会将一个三维空间中的直线也映射成直线(即射影变换),但实际上,镜头无法这么完美,通过镜头映射之后,直线会变弯,所以需要相机的畸变参数来描述这种变形效果。

图像平面和标定板构成单应关系,每个单应关系可用一个单应矩阵表示,每个矩阵构成2个约束。单应矩阵内8个自由度,考虑矩阵的齐次性。因此至少4个点才能计算出这个单应矩阵。棋盘格的角点数一般是9X6=54个点。足够了。每个标定板摆放的角度对应一个单应矩阵。然后每个矩阵根据旋转矩阵的单位正交性,可以构成2个约束,对应2个方程。内参数矩阵中包含了5个自由度(主点u0,v0).焦距(fx,fy),以及skew。因此至少3个单应关系,才可以求解,因此至少3个摆放的角度。另外考虑畸变参数的建模,一般有4个,因此使用LM方法完成非线性优化。实际应用中摆放的角度20个,不同的角度能够保证目标函数更加接近凸函数,便于完成所有参数的迭代优化,使得结果更加准确。

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