使用数码相机进行相机校准
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【中文标题】使用数码相机进行相机校准【英文标题】:Camera Calibration with a Digital Camera 【发布时间】:2012-01-26 04:58:16 【问题描述】:知道我已经从事相机校准大约一周了。我从在线文章和博客中看到的示例使用网络摄像头来捕获图像。
但对于我的场景,我使用的是卡西欧 Exilim EX-Z77 数码相机。我将图像添加到设置的程序参数中,并使用 for 循环单独访问它们。通过这种方式,我能够模仿网络摄像头的工作方式。
我有可能得到正确的扭曲和内在函数吗? 如果我错了或有误解,请纠正我。
Here 是我基于我的代码的文章。下面的代码是我能做的。
int n_boards = 0;
int board_w;
int board_h;
using namespace std;
int main( int argc, char *argv[] )
board_w = 5; // Board width in squares
board_h = 8; // Board height
n_boards = 16; // Number of boards
int board_n = board_w * board_h;
CvSize board_sz = cvSize( board_w, board_h );
CvMat* image_points = cvCreateMat( n_boards*board_n, 2, CV_32FC1 );
CvMat* object_points = cvCreateMat( n_boards*board_n, 3, CV_32FC1 );
CvMat* point_counts = cvCreateMat( n_boards, 1, CV_32SC1 );
CvMat* intrinsic_matrix = cvCreateMat( 3, 3, CV_32FC1 );
CvMat* distortion_coeffs = cvCreateMat( 5, 1, CV_32FC1 );
CvPoint2D32f* corners = new CvPoint2D32f[ board_n ];
int corner_count;
int successes = 0;
int step;
int a;
for(a =1; a<=n_boards; a++)
while( successes < n_boards )
IplImage *image = cvLoadImage(argv[a]);
IplImage *gray_image = cvCreateImage( cvGetSize( image ), 8, 1 );
int found = cvFindChessboardCorners( image, board_sz, corners,
&corner_count, CV_CALIB_CB_ADAPTIVE_THRESH | CV_CALIB_CB_FILTER_QUADS );
// Get subpixel accuracy on those corners
cvCvtColor( image, gray_image, CV_BGR2GRAY );
cvFindCornerSubPix( gray_image, corners, corner_count, cvSize( 11, 11 ),
cvSize( -1, -1 ), cvTermCriteria( CV_TERMCRIT_EPS+CV_TERMCRIT_ITER, 30, 0.1 ));
// Draw it
cvDrawChessboardCorners( image, board_sz, corners, corner_count, found );
//cvShowImage( "Calibration", image );
// If we got a good board, add it to our data
if( corner_count == board_n )
step = successes*board_n;
for( int i=step, j=0; j < board_n; ++i, ++j )
CV_MAT_ELEM( *image_points, float, i, 0 ) = corners[j].x;
CV_MAT_ELEM( *image_points, float, i, 1 ) = corners[j].y;
CV_MAT_ELEM( *object_points, float, i, 0 ) = j/board_w;
CV_MAT_ELEM( *object_points, float, i, 1 ) = j%board_w;
CV_MAT_ELEM( *object_points, float, i, 2 ) = 0.0f;
CV_MAT_ELEM( *point_counts, int, successes, 0 ) = board_n;
successes++;
IplImage *image1 = cvLoadImage(argv[1]);
CvMat* object_points2 = cvCreateMat( successes*board_n, 3, CV_32FC1 );
CvMat* image_points2 = cvCreateMat( successes*board_n, 2, CV_32FC1 );
CvMat* point_counts2 = cvCreateMat( successes, 1, CV_32SC1 );
// Transfer the points into the correct size matrices
for( int i = 0; i < successes*board_n; ++i )
CV_MAT_ELEM( *image_points2, float, i, 0) = CV_MAT_ELEM( *image_points, float, i, 0 );
CV_MAT_ELEM( *image_points2, float, i, 1) = CV_MAT_ELEM( *image_points, float, i, 1 );
CV_MAT_ELEM( *object_points2, float, i, 0) = CV_MAT_ELEM( *object_points, float, i, 0 );
CV_MAT_ELEM( *object_points2, float, i, 1) = CV_MAT_ELEM( *object_points, float, i, 1 );
CV_MAT_ELEM( *object_points2, float, i, 2) = CV_MAT_ELEM( *object_points, float, i, 2 );
for( int i=0; i < successes; ++i )
CV_MAT_ELEM( *point_counts2, int, i, 0 ) = CV_MAT_ELEM( *point_counts, int, i, 0 );
cvReleaseMat( &object_points );
cvReleaseMat( &image_points );
cvReleaseMat( &point_counts );
CV_MAT_ELEM( *intrinsic_matrix, float, 0, 0 ) = 1.0;
CV_MAT_ELEM( *intrinsic_matrix, float, 1, 1 ) = 1.0;
cvCalibrateCamera2( object_points2, image_points2, point_counts2, cvGetSize( image1 ),
intrinsic_matrix, distortion_coeffs, NULL, NULL, CV_CALIB_FIX_ASPECT_RATIO );
cvSave( "Intrinsics.xml", intrinsic_matrix );
cvSave( "Distortion.xml", distortion_coeffs );
// Example of loading these matrices back in
CvMat *intrinsic = (CvMat*)cvLoad( "Intrinsics.xml" );
CvMat *distortion = (CvMat*)cvLoad( "Distortion.xml" );
IplImage* mapx = cvCreateImage( cvGetSize( image1 ), IPL_DEPTH_32F, 1 );
IplImage* mapy = cvCreateImage( cvGetSize( image1 ), IPL_DEPTH_32F, 1 );
cvInitUndistortMap( intrinsic, distortion, mapx, mapy );
cvNamedWindow( "Undistort" );
while( image1 )
IplImage *t = cvCloneImage( image1 );
cvShowImage( "Calibration", image ); // Show raw image
cvRemap( t, image1, mapx, mapy ); // undistort image
cvReleaseImage( &t );
cvShowImage( "Undistort", image1 ); // Show corrected image
return 0;
我正在使用代码块 10.05 和 Opencv 2.3.0,Mingw GNU GCC 编译器。
【问题讨论】:
【参考方案1】:卡西欧 Exilim EX-Z77 等数码相机通常会在相机内执行一定量的图像校正。
我相信您从这台相机获得的图像已经过校正(关于镜头失真),但我找不到支持此声明的参考。
至于您使用的多张图片,实际上您只需要一张即可找到失真。有关使用 OpenCV 进行此过程的更多信息,请查看 this answer。
编辑:
既然你提到了图像拼接,OpenCV started to support this feature on version 2.2:
OpenCV 2.2 已发布! 在此版本之后已经发布了很长的预告片:全景拼接
在这个主题上,这个interesting post 分享了一些source code。
【讨论】:
根据您尝试对参数执行的操作,是否已经进行了一些更正并不重要。您只需要考虑您正在确定整个相机的参数,而不仅仅是它的光学元件。自从我在大学接触 OpenCV 已经有一段时间了,但我总是使用不止一个棋盘图像进行校准。只是这样更准确,尤其是。没有完美的照明和东西。 感谢您的即时响应。实际上我也在考虑同样的事情。数码相机在进入市场之前已经过预校准。 .但问题是我正在做一个项目。它是图像拼接.. opencv 邮件列表中的一个示例要求校准相机以对图像执行成功的图像变形.. 希望你明白我的意思.. 如果捕捉到的图像失真,您只需要使用 OpenCV 校准相机。您的相机显然不是这种情况。但是发布该示例的人必须处理这个问题。您无需执行此步骤。 @mario .. 我使用了 16 张图像,用 May 相机获得。但是当我使用产生的失真和内在的图像去扭曲图像时......结果图像不成功,不仅不成功而且被破坏了..我会尝试不扭曲另一张图像以确保..谢谢。 顺便看看this thread用opencv拼接图片。以上是关于使用数码相机进行相机校准的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
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