opencv中标定函数

calibrateCamera

在 OpenCV 中，calibrateCamera 函数用于进行相机标定，估计相机的内参和外参。相机标定的目的是确定相机在三维空间中的位置和方向，以及其光学特性。

函数原型

double cv::calibrateCamera(
    const std::vector<std::vector<cv::Point3f>>& objectPoints,
    const std::vector<std::vector<cv::Point2f>>& imagePoints,
    cv::Size imageSize,
    cv::Mat& cameraMatrix,
    cv::Mat& distCoeffs,
    std::vector<cv::Mat>& rvecs,
    std::vector<cv::Mat>& tvecs,
    int flags = 0,
    cv::TermCriteria criteria = cv::TermCriteria(cv::TermCriteria::EPS + cv::TermCriteria::COUNT, 30, DBL_EPSILON)
);

参数说明

1. objectPoints:

   • 三维空间中的点坐标，通常是一个三维标定板的点坐标，使用世界坐标系表示。每个图像的点集为一组。

2. imagePoints:

   • 对应于图像中的点坐标，通常是通过特征检测（如角点检测）获得的。

3. imageSize:

   • 图像的大小（宽度，高度），通常为 cv::Size(width, height)。

4. cameraMatrix:

   • 输出参数，表示相机内参矩阵。初始化时可以使用 cv::Mat::eye(3, 3, CV_64F)。

5. distCoeffs:

   • 输出参数，表示相机的畸变系数，通常为一个 5 或 8 元素的向量。

6. rvecs:

   • 输出参数，表示每个图像的旋转向量，描述相机在世界坐标系中的方向。

7. tvecs:

   • 输出参数，表示每个图像的平移向量，描述相机在世界坐标系中的位置。

8. flags:

   • 可选参数，用于指定标定过程中的选项，例如是否使用初始估计。

9. criteria:

   • 终止条件，用于控制迭代的停止条件。

返回值

• 返回相机重投影误差，通常用于评估标定的准确性。

示例代码

下面是一个使用 calibrateCamera 的简单示例：

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
   
    // 设定标定板的每个角点的三维坐标
    std::vector<std::vector<cv::Point3f>> objectPoints; // 3D点
    std::vector<std::vector<cv::Point2f>> imagePoints;  // 2D点

    // 假设我们有 10 张图像，每张图像都检测到角点
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
   
        std::vector<cv::Point3f> obj;
        for (int j = 0; j < 6; ++j) {
    // 6x9 的角点
            for (int k = 0; k < 9; ++k) {
   
                obj.emplace_back(k * 20.0f, j * 20.0f, 0.0f); // 每个点间隔 20 单位
            }
        }
        objectPoints