基于opencv的双目标定

因为最近公司需要做多种双摄像头,客户有提供摄像头标定算法库,但是计算时间需要10s,我们需要开发自己的算法库做双摄像头的AA算法。将自己做的一些开发验证记录下来。现在使用的是opencv2 。

方案就是先使用calibrateCamera(),计算出内参矩阵,flages = CV_CALIB_FIX_PRINCIPAL_POINT 。然后再讲计算出来的两个内参矩阵带入到stereoCalibrate()中计算外参,flags = CV_CALIB_USE_INIRINSIC_GUESS 。两个函数使用的flags也是通过一些验证采用的。后续会继续修改。

最开始左右摄像头各14张图片,使用findChessboardCorners()找角点,然后使用CalibrateCamera()计算内参,该方法计算出的fx、fy、cx、cy和实际值比较接近。但是使用stereocalibrate()计算后f、c以及外参都相差很大。返回值为33 。下面是计算出来的值:
Left Intrinsic Matrix:
[331.1380866164013, 0, 689.681982877237;
0, 336.6960625970602, 436.5861067369713;
0, 0, 1]
Left DIstortion Coefficient
[-0.06412712503254797, 0.002848198273026188, 0.008061330556533512, 0.0006053658232553228, -4.789268675862791e-005]
Right Intrinsic Matrix:
[908.332764337193, 0, 443.6938216799247;
0, 963.0446952696788, 545.4150938814089;
0, 0, 1]
Right DIstortion Coefficient
[-0.4047120416002747, 0.1576211152407682, -0.1107725264003418, 0.074682359840824, -0.02265909249787683]
Rotation Vector:
[0.9933640620221751, -0.01926925391313738, -0.113386666484359;
0.05294781066278497, 0.9517994136359071, 0.3021165429902197;
0.1020998022957052, -0.3061152920975599, 0.9465035965674951]
Translation Vector:
[396.1207835183296;
-138.5667325803473;
539.0193360335929]
Epipolar error:
57.7067

此时发现findChessboardCorners()后保存的图片中有一些图片找到点的排布是纵向的。将这些图片删除后,重新标定carmeracalibrate和stereocalibration标定结果和实际结果都比较接近。
Left Intrinsic Matrix:
[617.9101131889279, 0, 640.3831863262259;
0, 616.539048560972, 470.8852055846035;
0, 0, 1]
Left DIstortion Coefficient
[-0.3160725964717645, 0.1183455881401956, -0.0003582946055107289, 0.0001300763327810702, -0.02027464582891017]
Right Intrinsic Matrix:
[616.7082963355913, 0, 643.8073885431724;
0, 614.6086031282096, 475.9553508871588;
0, 0, 1]
Right DIstortion Coefficient
[-0.3283699566659782, 0.1405898643626092, -0.0003070242127762826, 0.000218597731206718, -0.02997089058842775]
Rotation Vector:
[0.9999380837728382, 0.00917492482673124, -0.00629677497836464;
-0.009145577519941637, 0.9999472557785126, 0.00467376431249078;
0.006339324296095481, -0.004615887286947652, 0.9999692528033165]
Translation Vector:
[162.4639276656994;
-0.8147771119972097;
-2.346281661806077]
Epipolar error:
0.686047

两个摄像头的间距理论值为161.00 。 标定的结果和客户的比也比较接近。但是还需优化。

知识总结:
1、需要保持左右相机处理过程中一系列的图片,选择使用 vector《vector> image_seq ;这种类似于二维数组的方法。在定义完成之后需要对其分配空间 。 image_seq.resize(2,vector()); 这样就可以分别保持两组系列图片。如果是在函数中保持一系列图片,函数形参应使用引用。因为’<’这份符合打在第一个vector后面,后面的字就会看不见,所以用”《” .

待更新。。。。。

实现效果:http://v.youku.com/v_show/id_XMTU2Mzk0NjU3Ng==.html 如何在你的电脑上运行这个程序? 1,它需要cvblobslib这一个opencv的扩展库来实现检测物体与给物体画框的功能,具体安装信息请见: http://dsynflo.blogspot.com/2010/02/cvblobskib-with-opencv-installation.html,当你配置好cvblobslib之后,你可以用这一的程序进行测试:http://dl.dropbox.com/u/110310945/Blobs%20test.rar 2,视频中两个摄像头之间的距离是6cm,你可以根据你摄像头的型号,来选择合适的距离来达到最好的效果。 3,在进行测距之前,首先需要对摄像头进行标定,那么如何标定呢? 在stdafx.h中把"#define CALIBRATION 0"改成 “#define CALIBRATION 1”表示进行标定标定之后,你就可以在工程目录下的"CalibFile" 文件夹中得到标定信息的文件。如果标定效果还不错,你就可以吧"#define CALIBRATION " 改成0,以后就不需要再标定,直接使用上一次的标定信息。你还需要把"#define ANALYSIS_MODE 1"这行代码放到stdafx.h中。 4,视频中使用的是10*7的棋牌格,共摄录40帧来计算摄像头的各种参数,如果你像使用其他棋盘格,可以在 "StereoFunctions.cpp"文件中修改相应参数。 5,如果你无法打开摄像头,可以在 "StereoGrabber.cpp"文件中修改代码“cvCaptureFromCAM(index)”中index的值。 6,About computing distance: it interpolates the relationship between depth-value and real-distance to third degree polynomial. So i used excel file "interpolation" for interpolation to find k1 to k4, you should find your own value of these parameters. 7,你可以通过调整控制窗口中各个参数的滑块,从而来得到更好的视差图。 8,在目录下的”distance“文件夹中,有计算距离信息的matlab代码。 9,如果你想了解基本的理论,可以看一下这个文档:http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-12232009-222118/unrestricted/Short_NJ_T_2009.pdf 视频中环境:vs2008,opencv2.1
标定步骤实现方法 1 计算标靶平面与图像平面之间的映射矩阵 计算标靶平面与图像平面之间的映射矩阵,计算映射矩阵时不考虑摄像机的成像模型,只是根据平面标靶坐标点和对应的图像坐标点的数据,利用最小二乘方法计算得到[ [ix] ] .2 求解摄像机参数矩阵 由计算得到的标靶平面和图像平面的映射矩阵得到与摄像机内部参数相关的基本方程关系,求解方程得到摄像机内部参数,考虑镜头的畸变模型,将上述解方程获 得的内部参数作为初值,进行非线性优化搜索,从而计算出所有参数的准确值 [[x] ] .3 求解左右两摄像机之间的相对位置关系 设双目视觉系统左右摄像机的外部参数分别为Rl, Tl,与Rr, Tr,,即Rl, Tl表示左摄像机与世界坐标系的相对位置,Rr, Tr表示右摄像机与世界坐标系的相对位置 [[xi] ]。因此,对于空间任意一点,如果在世界坐标系、左摄像机坐标系和右摄像机坐标系中的坐标分别为Xw,, Xl , Xr,则有:Xl=RlXw+Tl ;Xr=RrXw+Tr .因此,两台摄像机之间的相对几何关系可以由下式表示R=RrRl-1 ;T=Tr- RrRl-1Tl 在实际标定过程中,由标定靶对两台摄像机同时进行摄像标定,以分别获得两台摄像机的内、外参数,从而不仅可以标定出摄像机的内部参数,还可以同时标定双目视觉系统的结构参数 [xii] 。由单摄像机标定过程可以知道,标定靶每变换一个位置就可以得到一组摄像机外参数:Rr,Tr,与Rl, Tl,因此,由公式R=RrRl-1 ;T=Tr- RrRl-1Tl,可以得到一组结构参数R和T
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值