如何进行多镜头相机标定

今天我们来实际操作一下,如何使用OptiCalib进行多镜头相机标定,多镜头相机标定在众多领域都有着广泛的应用,如何简单、方便、高效、高精度的完成多镜头内外参数的同步标定,OptiCalib给了一个操作案例。

OptiCalib系统下载地址:OptiCalib链接

一、实验数据

由三镜头组成的多镜头相机系统,拍摄三组图像数据,每个镜头拍摄22张图像共计66张,分辨率分别是:4208x3102,4032x3024,3264x2488,

镜头一:

镜头二:

镜头三:

设置两个标定板,分别是:10X7的棋盘标定板、8x6的圆点标定板。

棋盘标定板:

棋盘标定板

圆点标定板:

圆点标定板

二、创建工程

创建工程,设置棋盘标定板,加载图像:

设置标定板、加载图像

设置标定参数,启动相机标定:

设置标定参数

完成相机标定:

平均重投影误差

第一个镜头重投影均误差0.455813,第二个镜头重投影均误差0.412008,第三个镜头的重投影均误差0.417366,总的重投影均误差0.428766,平均像素大小:0.319545mm/Pixel。

重投影误差分布:

重投影误差分布

                                                    二三维对齐效果

三、结论

OptiCalib完成多镜头相机标定,正确的设置标定板参数,能够自动计算圆点标定板的对齐方向,当出现存在错误的标定点检测结果,需使用软件进行修正后再进行标定,直到视觉上检查不存在错误的标定点,从而通过交互操作实现高精度的相机标定。

<think>嗯,用户想了解如何标定使用远心镜头相机。我需要先回忆一下远心镜头和普通镜头的区别。记得引用中提到,远心镜头是平行投影,而普通镜头是透视投影,所以标定方法可能有所不同。 首先,远心镜头标定不需要考虑径向畸变,因为它们的畸变很小,这点在引用4里提到过。所以标定的步骤可能更简单,不需要像普通镜头那样校正畸变。不过可能需要关注其他参数,比如放大倍率和远心度。 接下来,标定的流程应该包括准备标定板,选择合适的尺寸和图案。可能和普通方法一样使用棋盘格或者圆点标定板。然后固定相机标定板的位置,因为远心镜头对物距敏感,所以移动可能会影响结果。需要个位姿采集图像,但可能不需要旋转,只需要平移,因为平行投影下旋转可能不影响放大倍率。 然后,标定参数方面,内参可能主要是主点和放大倍率,外参则是平移矩阵。远心镜头的模型可能更接近线性,所以标定算法可能需要调整,比如使用线性模型而不是非线性模型。工具的话,可能Halcon或OpenCV需要特定的配置来处理远心镜头。 还要注意远心度的测量,确保镜头的质量。最后标定后的验证,比如测量已知尺寸的物体,检查精度是否符合要求。用户可能还需要了解具体的操作步骤和工具的使用方法,所以应该推荐一些教程或工具,并引用相关的资料,比如引用3和4提到的内容。</think>### 远心镜头相机标定方法 #### **1. 远心镜头标定特点** 远心镜头采用平行投影(无透视畸变),标定参数与普通镜头不同[^3]。主要关注以下参数: - **放大倍率**:单位物理长度对应的像素数量(如 $0.02 \, \text{mm/pixel}$) - **主点坐标**:图像坐标系的原点偏移量 $(u_0, v_0)$ - **远心度**:主光线与光轴的角度偏差(需尽量趋近于 $0^\circ$)[^4] #### **2. 标定流程** 1. **准备标定板** - 使用高精度棋盘格或圆点标定板(如 $10 \times 10$ 阵列,间距 $1 \, \text{mm}$) - 标定板需平整且与相机光轴垂直 2. **固定相机标定板** - 物距需保持不变(远心镜头对物距敏感) - 通过平移标定板采集组图像(建议至少 10 组不同位置) 3. **标定参数计算** - **内参标定**:通过最小二乘法拟合放大倍率和主点坐标 $$ s = \frac{\text{物理尺寸}}{\text{像素数量}} $$ - **外参标定**:计算平移矩阵 $T = [t_x, t_y, t_z]^T$(远心镜头通常忽略旋转矩阵) #### **3. 标定工具推荐** - **Halcon**:提供 `calibrate_cameras_telecentric_division` 函数直接支持远心镜头标定 - **OpenCV**:需自定义线性模型,通过 `cv2.findHomography` 计算投影矩阵 - **MATLAB Camera Calibrator**:需选择“远心(Orthographic)”投影模式 #### **4. 注意事项** - 标定过程中需保持光照均匀,避免反光干扰 - 标定完成后需验证精度(例如测量已知尺寸物体) - 若更换镜头或调整焦距,必须重新标定[^1] ```python # 示例:Halcon远心标定代码片段 from halcon import * camera_params = {'telecentric': 'true', 'magnification': 0.02} calib_data = create_calib_data('calibration_object', 1, 1) set_calib_data_cam_param(calib_data, 0, 'telecentric_division', camera_params) calibrate_cameras(calib_data, 0) get_calib_data(calib_data, 'camera', 0, 'params', camera_params) ```
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