Используя приложение Stereo Camera Calibrator

Обзор Stereo Camera Calibrator

Можно использовать приложение Stereo Camera Calibrator, чтобы калибровать стереофотоаппарат, который можно затем использовать, чтобы восстановить глубину с изображений. Система стерео состоит из двух камер: камера 1 и камера 2. Приложение может или оценить или импортировать параметры отдельных камер. Приложение также вычисляет положение и ориентацию камеры 2 относительно камеры 1.

Приложение Stereo Camera Calibrator производит объект, содержащий параметры стереофотоаппарата. Можно использовать этот объект для:

  • Исправьте стереоизображения с помощью rectifyStereoImages функция.

  • Восстановите 3-D сцену с помощью reconstructScene функция.

  • Вычислите 3-D соответствие местоположений соответствию с парами точек изображений с помощью triangulate функция.

Набор калибровочных функций, используемых приложением Stereo Camera Calibrator, обеспечивает рабочий процесс для системной калибровки стерео. Можно использовать эти функции непосредственно в MATLAB® рабочая область. Для списка калибровочных функций смотрите Калибровку фотоаппарата.

Примечание

Можно использовать приложение Camera Calibrator с камерами до поля зрения (FOV) 95 градусов.

Flow chart of process, prepare, add, calibrate, evaluate, adjust parameters, and export.

Следуйте за этим рабочим процессом, чтобы калибровать ваш стереофотоаппарат с помощью приложения:

  1. Подготовьте изображения, камеру и калибровочный шаблон.

  2. Добавьте пары изображений.

  3. Калибруйте стереофотоаппарат.

  4. Оцените калибровочную точность.

  5. Настройте параметры, чтобы улучшить точность (при необходимости).

  6. Экспортируйте объект параметров.

  7. В некоторых случаях значения по умолчанию работают хорошо, и вы не должны делать улучшения прежде, чем экспортировать параметры. Можно также сделать улучшения с помощью функций калибровки фотоаппарата непосредственно в рабочем пространстве MATLAB. Для списка функций смотрите Калибровку фотоаппарата.

Выберите калибровочный шаблон

Шахматная доска поддержек приложений Stereo Camera Calibrator, круговая сетка и пользовательские шаблоны детектора. Для получения дополнительной информации на каждом из этих шаблонов, смотрите Калибровочные Шаблоны.

Получите калибровочные изображения

Для лучших калибровочных результатов используйте между 10 и 20 изображениями калибровочного шаблона. Калибратор требует по крайней мере трех изображений. Используйте несжатые изображения или форматы сжатия без потерь, такие как PNG. Калибровочный шаблон и настройка камеры должны удовлетворить набору требований, чтобы работать с калибратором. Для получения дополнительной информации о настройке камеры и получающих изображениях, смотрите, Готовят Изображения Камеры и Получения.

Используя приложение Stereo Camera Calibrator

Откройте приложение

  • Панель инструментов MATLAB: На вкладке Apps, в разделе Image Processing and Computer Vision, кликают по значку Stereo Camera Calibrator.

  • Командная строка MATLAB: Войти stereoCameraCalibrator

Добавьте пары изображений и выберите модель камеры

Чтобы начать калибровку, необходимо добавить изображения. Можно добавить сохраненные образы из папки или добавить изображения непосредственно из камеры. Калибратор анализирует изображения, чтобы гарантировать, что они удовлетворяют требования калибратора. Калибратор затем обнаруживает точки на шаблоне. Для получения дополнительной информации на настройке камеры и получающих изображениях, смотрите, Готовят Изображения Камеры и Получения

 Добавьте изображения из файла

После того, как вы загрузите изображения, диалоговое окно Image and Pattern Properties появляется. Прежде чем калибратор может анализировать калибровочные шаблоны, необходимо выбрать калибровочный шаблон, чтобы обнаружить и установить свойства изображения для структуры шаблона. Для получения дополнительной информации об этом диалоговом окне смотрите Select Calibration Pattern and Set Properties.

 Анализируйте изображения

 Просмотрите изображения и обнаруженные точки

 Внутренние параметры

Калибровать

Если вы удовлетворены принятыми парами изображений, нажимаете кнопку Calibrate на вкладке Calibration. Калибровочные настройки по умолчанию принимают минимальный набор параметров камеры. Запустите путем выполнения калибровки с настройками по умолчанию. После оценки результатов можно попытаться улучшить калибровочную точность путем корректировки настроек и добавления или удаления изображений, и затем калибровать снова.

 Оптимизация

Оцените калибровочные результаты

Можно оценить калибровочную точность путем исследования ошибок перепроекции, исследования значений внешних параметров камеры или просмотра неискаженного изображения. Для лучших калибровочных результатов используйте все три метода оценки.

Camera calibration results, displaying undistorted image, reprojection errors chart, and camera extrinsics diagram

 Исследуйте ошибки перепроекции

 Исследуйте внешнюю визуализацию параметра

 Покажите исправленные изображения

Улучшите калибровку

Чтобы улучшить калибровку, можно удалить изображения высокой ошибки, добавить больше изображений или изменить настройки калибратора.

Рассмотрите добавление большего количества пар изображений если:

  • У вас есть меньше чем 10 пар изображений.

  • Калибровочные шаблоны не покрывают достаточно фрейма изображения.

  • Калибровочные шаблоны не имеют достаточного изменения ориентации относительно камеры.

Рассмотрите пары удаления изображений если изображения:

  • Имейте высокую среднюю ошибку перепроекции.

  • Являются расплывчатыми.

  • Содержите калибровочный шаблон под углом, больше, чем 45 градусов относительно плоскости камеры.

    Calibration pattern at angle greater than 45 degrees to the camera plane.

  • Неправильно обнаруженные калибровочные точки шаблона.

 Измените количество радиальных коэффициентов искажения

 Вычислите скос

 Вычислите тангенциальное искажение

Экспортируйте параметры камеры

Когда вы будете удовлетворены своей калибровочной точностью, выберите Export Camera Parameters. Можно или сохранить и экспортировать параметры камеры в объект в рабочем пространстве MATLAB или сгенерировать параметры камеры как скрипт MATLAB.

 Экспортируйте параметры камеры

 Сгенерируйте СКРИПТ MATLAB

Ссылки

[1] Чжан, Z. “Гибкий Новый техник для Калибровки фотоаппарата”. Транзакции IEEE согласно Анализу Шаблона и Искусственному интеллекту. 22, № 11 (ноябрь 2000): 1330–34. https://doi.org/10.1109/34.888718.

[2] Heikkila, J. и О. Сильвен. “Процедура Калибровки фотоаппарата С четырьмя шагами с Неявной Коррекцией Изображений”. В Продолжениях Конференции Общества эпохи компьютеризации IEEE по Компьютерному зрению и Распознаванию образов, 1106–12. Сан-Хуан, Пуэрто-Рико: IEEE Comput. Soc, 1997. https://doi.org/10.1109/CVPR.1997.609468.

Смотрите также

Приложения

Функции

Объекты

Связанные примеры

Больше о

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте