一、stereocalibrate函数概述
stereocalibrate(obj_points, img_points_l, img_points_r, K1, D1, K2, D2, img_size, R, T, E, F[, flags[, criteria]])
stereocalibrate函数主要是用于双目相机的标定,通过多组图像和标定板的角点坐标,计算出两个相机的内参矩阵、畸变系数、旋转矩阵、平移矩阵等参数,完成相机的标定过程。
二、stereocalibrate函数参数解释
1. obj_points
obj_points为标定板上每个棋盘格角点的三维坐标,每张图像对应一个obj_points。
2. img_points_l
img_points_l为左目相机拍摄到的棋盘格角点在图像上的二维坐标。
3. img_points_r
img_points_r为右目相机拍摄到的棋盘格角点在图像上的二维坐标。
4. K1, D1
K1为左目相机的内参矩阵,D1为左目相机的畸变系数。
5. K2, D2
K2为右目相机的内参矩阵,D2为右目相机的畸变系数。
6. img_size
img_size为图像大小,格式为宽度和高度的元组。
7. R, T, E, F
R, T, E, F为输出参数,分别表示旋转矩阵、平移矩阵、本征矩阵和基础矩阵。
8. flags
flags为计算标定矩阵的选项,默认值为CALIB_FIX_INTRINSIC。
9. criteria
criteria为迭代停止准则,用于控制迭代次数和精度。
三、使用stereocalibrate函数进行投影仪标定
1. 准备标定板
准备一个标定板,标定板可以采用常见的黑白棋盘格,在标定过程中需要拍摄多组标定图像(左右目相机都能看到标定板)。
2. 获取棋盘格角点
使用findChessboardCorners函数在每张标定图像中检测棋盘格角点。
ret_l, corners_l = cv2.findChessboardCorners(gray_l, pattern_size, None) ret_r, corners_r = cv2.findChessboardCorners(gray_r, pattern_size, None)
注意需要将图像转换为灰度图再进行角点检测。
3. 绘制角点
使用drawChessboardCorners函数在标定图像中绘制角点。
img_l = cv2.drawChessboardCorners(img_l, pattern_size, corners_l, ret_l) img_r = cv2.drawChessboardCorners(img_r, pattern_size, corners_r, ret_r)
4. 获取标定板每个棋盘格角点的三维坐标
通过构建标定板中每个棋盘格的三维坐标,获取标定板上每个棋盘格角点的三维坐标。
objp = np.zeros((pattern_size[0] * pattern_size[1], 3), np.float32) objp[:, :2] = np.mgrid[0:pattern_size[0], 0:pattern_size[1]].T.reshape(-1, 2) objp *= square_size
其中square_size为标定板上每个棋盘格的实际尺寸。
5. 使用stereocalibrate函数进行标定
将左右目相机拍摄到的棋盘格角点坐标以及三维角点坐标传入stereocalibrate函数中,计算出两个相机的内参矩阵、畸变系数、旋转矩阵、平移矩阵等参数。
ret, K_l, D_l, K_r, D_r, R, T, E, F = cv2.stereoCalibrate(obj_points, img_points_l, img_points_r, K1, D1, K2, D2, img_size, flags=cv2.CALIB_FIX_INTRINSIC)
其中K_l, D_l, K_r, D_r为左右目相机的内参矩阵和畸变系数,R为旋转矩阵,T为平移矩阵。
6. 查看标定结果
使用stereoRectify函数将两个相机的内参和外参(R,T)转换为极线约束,进而矫正双目图像。
R1, R2, P1, P2, Q, validPixROI1, validPixROI2 = cv2.stereoRectify(K_l, D_l, K_r, D_r, img_size, R, T)
最后可以通过查看标定结果和校正效果,进行精度评估和检查。
四、stereocalibrate函数的注意事项
1. 标定图像需要多角度、多方位获取
在标定过程中,需要尽可能多地获取标定图像,角度和方位也需要多样化,以提高标定的精度和准确性。
2. 标定板的尺寸、角点数和尺寸需要准确
标定板的尺寸、角点数和尺寸需要准确,否则会影响标定的精度。特别是角点的检测和定位,需要保证每个角点的重合性和准确性。
总结
stereocalibrate函数是进行双目相机标定的重要函数之一,它提供了一种计算相机内参和外参的方法,对于双目相机的应用和开发具有很高的价值和意义。在进行标定过程中,需要注意标定板的准确性和多样化,同时推荐使用图像校正等技术,对于标定结果的精度进行验证、评估和改进。