相机标定是计算机视觉和图像处理中的重要步骤,其目的是确定相机的内外参数,以便将三维世界坐标转换为二维图像坐标。内参和外参的定义如下:
内参(Camera Intrinsics)
内参是描述相机自身特性和成像过程的参数,通常包括以下五个主要参数:
-
焦距 fx和fy
- 焦距描述了相机的放大能力。通常,fx 和 fy 分别对应于 x 轴和 y 轴上的焦距(以像素为单位),可能因为传感器的像素长宽比不同而不相等。
-
主点(Principal Point)cx 和cy:
- 主点是图像坐标系的原点,通常是图像的中心点。它定义了相机坐标系与图像坐标系之间的偏移。
-
径向畸变系数k1,k2,k3:
- 描述镜头的径向畸变,影响图像边缘的几何形状。通常包含一到三项,以修正图像的非线性失真。
-
切向畸变系数p1,p2:
- 描述由于镜头装配不当造成的切向畸变。这影响了图像在 x 和 y 方向上的扭曲。
外参(Camera Extrinsics)
外参描述了相机与世界坐标系之间的关系,通常包括以下六个参数:
-
旋转矩阵(Rotation Matrix):
- 描述相机坐标系与世界坐标系之间的旋转关系,通常用 3×3 矩阵表示。
-
平移向量(Translation Vector):
- 描述相机坐标系的原点在世界坐标系中的位置,通常用一个三维向量表示。
总结
- 内参 主要涉及相机的光学特性和成像过程,通常包括焦距、主点和畸变系数。
- 外参 则描述相机在三维空间中的位置和朝向,通常包括旋转矩阵和平移向量。
通过相机标定,可以准确地将三维空间中的点映射到图像平面,从而进行更高效的图像分析和处理。
相机标定步骤:
扫描二维码关注公众号,回复:
17488548 查看本文章

1、打印一张棋盘格,把它贴在一个平面上,作为标定物。
2、通过调整标定物或摄像机的方向,为标定物拍摄一些不同方向的照片。
3、从照片中提取棋盘格角点。
4、估算理想无畸变的情况下,五个内参和六个外参。
5、应用最小二乘法估算实际存在径向畸变下的畸变系数。
6、极大似然法,优化估计,提升估计精度。