相机标定之使用Kalibr工具箱

最新推荐文章于 2025-09-14 05:30:02 发布

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#Kalibr #相机 #计算机视觉 #标定

本文介绍如何使用Kalibr工具箱进行针孔模型相机标定。包括准备工作、具体步骤及注意事项，如正确设置tag间距避免标定失败，以及如何解读标定结果。

相机标定之使用Kalibr工具箱

1. 概述
2. 准备
3. 步骤
4. 参考链接
5. 相关链接

1. 概述

简单介绍如何使用Kalibr工具箱进行针孔模型相机标定的步骤，供自己以后参考，同时希望给大家带来帮助。

2. 准备

提前准备好标签并打印出来，可以使用A4纸打印，然后粘贴在纸板上，注意粘贴时贴紧纸板，确保位于纸张上的点位于同一平面。官方提供了Aprilgrid、棋盘格、圆形板三种格式。本次标定使用April tag，它是一种AR tag，属于编码信息的棋盘格，详细的介绍见文末参考链接。
保证包含相机图像的topic能够正常发布信息，使用rosbag命令提前录制好bag包,实际使用时需要设置bag包的路径，确保每张图片包含标签信息，并不断旋转移动标定板，保证采取到不同位置下的标定板信息。
确保已经配置好Kalibr工具箱。如果报错，可以参考
在文件src/Kalibr/Schweizer-Messer/sm_python/python/sm/PlotCollection.py中第8行

from matplotlib.backends.backend_wxagg import NavigationToolbar2Wx as Toolbar

改为

from matplotlib.backends.backend_wx import NavigationToolbar2Wx as Toolbar

这样更改之后需要安装igraph

sudo add-apt-repository ppa:igraph/ppa
sudo apt-get update
sudo apt-get install python-igraph

运行Kalibr标定工具，他内部提供了多IMU标定、相机IMU标定，多相机标定的功能，这里使用多个相机标定命令实现对单个相机的标定。命令格式

kalibr_calibrate_cameras --bag [filename.bag] --topics [TOPIC_0 ... TOPIC_N] --models [MODEL_0 ... MODEL_N] --target [target.yaml]

3. 步骤

录制含有标定板图像的bag包，注意需要不断移动标定板。
运行Kalibr工具箱中多相机标定节点程序。仿照之前提到的命令格式

kalibr_calibrate_cameras --bag [filename.bag] --topics [TOPIC_0 ... TOPIC_N] --models [MODEL_0 ... MODEL_N] --target [target.yaml]

我们使用的最终命令

使用的bag文件mdvncalib.bag，里面存储了含有标定板的图像
使用标定板规格apriltag_6_6.yaml，可多种选择
相机的畸变模型pinhole-radtan，其他模型还有omni-radtan
bag文件中相机发布图像的topic话题/mindvision_image/image_raw

kalibr_calibrate_cameras --target apriltag_6_6.yaml --bag mdvncalib.bag --models pinhole-radtan --topics /mindvision_image/image_raw

对于标定板规格yaml文件，有下面
对于相机模型，有下面的可选参数

Camera models
Kalibr supports the following projection models:

pinhole camera model (pinhole)
(intrinsics vector: [fu fv pu pv])
omnidirectional camera model (omni)
(intrinsics vector: [xi fu fv pu pv])
double sphere camera model (ds)
(intrinsics vector: [xi alpha fu fv pu pv])
extended unified camera model (eucm)
(intrinsics vector: [alpha beta fu fv pu pv])
The intrinsics vector contains all parameters for the model:

fu, fv: focal-length
pu, pv: principal point
xi: mirror parameter (only omni)
xi, alpha: double sphere model parameters (only ds)
alpha, beta: extended unified model parameters (only eucm)
Distortion models
Kalibr supports the following distortion models:

radial-tangential (radtan)
(distortion_coeffs: [k1 k2 r1 r2])
equidistant (equi)
(distortion_coeffs: