确定适合相机校准的校准板尺寸

Posted 2023-02-16

【中文标题】确定适合相机校准的校准板尺寸

【英文标题】：Determine appropriate size of calibration board for camera calibration

【发布时间】：2013-09-16 15:27:23

【问题描述】：

如何确定适合相机校准的校准板物理尺寸？过去，我使用过像 these 这样的打印在 A4 尺寸纸上的东西。合理的标准似乎是特定尺寸板的精度（即准确度）和完整性（即所有角都被检测到）。但是，除了打印多种尺寸并全部尝试之外，还有其他方法吗？

在相关的说明中，如果我们知道感兴趣的“景深”是距相机 2 米到 2.5 米的距离，那么在此范围内使用校准图案会更好还是尝试一下会更好忽略这些偏好？

【参考方案1】：

这是一个错误的问题。除了可能适用于各种尺寸的电路板分辨率之外，重要的问题是您必须向相机显示多少电路板才能准确找到内在和外在参数。

与 PnP 或假设或外部问题校准不同，必须同时找到外部和内部问题。您必须用您的电路板图像加上（或更确切地说是时间）不同的电路板方向和距离来覆盖相机的整个视野​​。这是因为收敛到正确的内在和外在需要看到消失点，而消除像素误差度量的偏差需要对视场进行统一采样。

【讨论】：

我突然想到，我们可以检查内在变量和外在变量的重投影误差，并使用看起来最低的一组图像/板尺寸。没有这种“详尽”（没有双关语）搜索，我想知道是否有更好的方法。

不，抱歉。你可以有一个非常小的reprojeciton错误和非常错误的参数。例如，尝试复制小棋盘的单个图像的错误以查看此内容。

在您的原始答案中，您提到覆盖相机的视野以及电路板的方向和距离。没有提到电路板尺寸。当然，不可能有一个千篇一律的董事会。我认为拥有更大方块/更多方块的棋盘也会改变事情。

正方形的大小不能太小，因为它会干扰在棋盘的斜视图中找到正确的角顺序。亚像素角点算法还需要在角点周围设置一个窗帘大小的窗口。棋盘的大小决定了在给定的观察距离范围内你必须拍摄的镜头数量。

【参考方案2】：

首先，请参阅this answer，了解有关制造校准目标的一般说明。

进行完整的敏感性分析非常复杂。我使用的一个经验法则是假设我的角检测器在最坏的情况下精确到 1/2 个像素。然后，给定一个近似的视场（您可以从镜头的标称焦距（以毫米为单位）和传感器芯片的宽度估计），以及应用程序中使用的最小和最大距离的规格，我计算出灵敏度给定四个角的最坏情况误差，一个平面在校准体积中的各种方向和位置的估计姿态。然后我使用它的大小，直到最坏情况下的错误变得可以接受——并且在我的预算和其他应用程序限制（重量、景深、分辨率等）范围内。