摄像机标定程序使用方法
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九点标定的操作步骤一. 标定的目的、方式以及数据传输方向:九点标定的目的:将像素坐标和物理坐标建立相应的关系,从而可以相互换算。
(因为相机拍出来的图片,是由一个个像素点组成。
而机器设备的运动是依靠物理坐标来运动的,所以需要标定将像素坐标换算成物理坐标后,传给机器设备使其进行对应的动作。
)大体过程:蓝色是相机中心的像素坐标点,值是固定不变的。
红色是匹配定位的模板的中心像素坐标然后利用标定得到的仿射矩阵分别出上述中心的实际物理坐标,算出两者的实际距离差,将距离差发送给运动平台,驱使让相机中心运动到模板中心。
即蓝色的坐标会移动到红色坐标处。
从左上角的的距离差可以看出,蓝色和红色基本是重合在一起的标定的方式:我们这边提供的九点标定平台,将检测物体作为Mark点,固定不动,通过移动相机的位置来进行标定。
按照九宫格的样式进行移动。
数据传输的方向:Halcon通过串口将数据发送给运动程序界面,在通过运动程序界面将数据发送给平台让相机进行相应的动作。
二. 开始标定前的准备:(由我们提供)1.一台完整的九点标定平台2.运动控制界面和Halcon九点标定代码运动控制界面:双击上图的CCarvingDemo应用程序,即可弹出运动控制程序界面如下:Halcon标定代码:3.安装电脑和九点标定的物理串口驱动4.用虚拟助手虚拟起码一组串口。
三. 运动控制程序界面的介绍:1.1 查看安装的物理串口的串口号。
方法:右击计算机属性,点击设备管理器,点击端口。
以上图的COM3为例。
1.2点动按钮。
1.3坐标信息框1.4信息提示框1.5输入坐标值运动1.6该串口用于和Halcon之间通讯。
四. 实操:1打开halcon的标定代码:首先我们先创建两个空的数组用于存储后续匹配到的模板中心的像素坐标(X和Y)。
相机每次移动的间隔,例如我每次移动的间隔是4个毫米,是根据实际情况来确定的。
(在移动相机的时候只要不让检测物体超出视野范围即可,只要合适都行,但走的九宫格最好尽量大点)。
ocamcalib操作流程ocamcalib操作流程1. 简介ocamcalib是一个用于相机标定的开源软件工具。
相机标定是指通过收集相机的内参和外参信息,从而对相机的图像进行几何校正的过程。
本文将详细介绍ocamcalib的操作流程。
2. 准备工作在使用ocamcalib之前,需要准备以下工作:•安装Python环境•安装ocamcalib库•准备一组相机畸变图像3. 相机标定流程使用ocamcalib进行相机标定的流程如下:数据收集1.放置calibration_pattern,可以使用标定板或棋盘格等。
2.使用相机拍摄一系列含有畸变的图像。
3.存储图像到本地文件夹。
创建配置文件1.创建一个新的配置文件,命名为calib_。
2.在配置文件中填写以下信息:–图像文件路径:指定存储图像的本地文件夹路径。
–相机内参的初值:可以使用相机的默认内参值。
–初始畸变参数:可以使用全0向量作为畸变参数的初始值。
运行标定程序1.打开脚本。
2.指定配置文件路径,加载配置文件。
3.执行相机标定程序。
查看标定结果1.标定程序运行完成后,在本地文件夹中生成标定结果文件。
2.打开标定结果文件,查看相机的内参和畸变参数。
图像校正1.使用ocam_脚本对图像进行校正。
2.指定图像文件路径和标定结果文件路径。
3.运行图像校正程序。
4.在本地文件夹中生成校正后的图像。
4. 总结本文介绍了ocamcalib的操作流程,包括数据收集、创建配置文件、运行标定程序、查看标定结果和图像校正等步骤。
通过使用ocamcalib,可以准确地获取相机的内参和畸变参数,从而对相机图像进行校正。
ocamcalib操作流程(续)5. 数据收集1.放置calibration_pattern,可以使用标定板或棋盘格等。
2.使用相机拍摄一系列含有畸变的图像。
3.存储图像到本地文件夹。
6. 创建配置文件1.创建一个新的配置文件,命名为calib_。
2.在配置文件中填写以下信息:–图像文件路径:指定存储图像的本地文件夹路径。
VisionPro标定方法引言视觉系统在工业领域扮演着重要的角色,用于自动化生产和质量控制。
在视觉系统中,标定是一个关键的步骤,用于确保图像与实际物理环境之间的一致性。
Vi si on P ro是一种常用的视觉软件,提供了一套强大的标定工具,可以实现高精度的图像处理和测量。
本文将介绍V isi o nP ro标定方法的基本原理和步骤。
基本原理V i si on Pr o标定方法基于相机的内部参数和外部参数进行标定。
相机的内部参数包括焦距、主点坐标和畸变参数等,用于将图像坐标转换为相机坐标。
相机的外部参数包括平移向量和旋转矩阵,用于将相机坐标转换为世界坐标。
通过准确测量已知尺寸的标定板或标定物体,可以计算出相机的内部参数和外部参数,从而实现图像的几何校正和测量。
步骤一:设置标定板在进行标定前,需要准备一个标定板。
标定板可以是一个特制的标定物体,也可以是一个具有规则纹理的平面。
标定板上的特征点用于定位和测量。
V is io nP ro提供了多种标定板的选择,如棋盘格、圆点格、椭圆格等。
步骤二:采集图像在进行标定前,需要采集一系列包含标定板的图像。
图像的采集应覆盖整个工作空间,并且包含不同的姿态和视角。
图像的质量和数量直接影响标定的准确性。
步骤三:设置标定模型在V is io nP ro中,需要设置标定模型来指定标定的方法和参数。
标定模型包括内部参数模型和外部参数模型。
内部参数模型用于校正相机图像,在标定板和图像之间建立映射关系。
外部参数模型用于建立相机坐标和世界坐标之间的转换关系。
步骤四:运行标定工具在V is io nP ro中,可以通过标定工具来执行标定过程。
标定工具会自动识别标定板,并计算相机的内部参数和外部参数。
标定工具还会提供标定结果的评估指标,如重投影误差和标定误差等,用于评估标定的质量。
步骤五:验证标定结果在标定完成后,需要对标定结果进行验证。
可以采用一些已知尺寸的物体进行测量,比较测量结果与实际值的差异。
双目视觉的标定流程主要包括以下几个步骤:
1. 准备标定板:选择一个具有明显特征的标定板,如具有方格或圆点的图案。
确保标定板的表面平坦且坚固,以便能够准确地检测其特征。
2. 拍摄标定图像:使用双目视觉系统拍摄标定板的图像。
确保从不同的角度和位置拍摄多张标定图像,以便能够充分覆盖视场范围。
3. 特征检测:对拍摄的每张标定图像进行特征检测,提取出标定板上的特征点。
这可以通过使用计算机视觉算法实现,例如使用SIFT、SURF或ORB等算法。
4. 相机参数设定:在双目视觉系统中设定相机的参数,包括内参和外参。
内参包括焦距、主点坐标等,外参包括旋转矩阵和平移向量等。
这些参数可以根据标定结果进行优化和调整。
5. 标定数据计算:根据拍摄的标定图像和特征点信息,计算出相机的内外参数以及畸变系数。
这一步通常涉及到复杂的数学计算和优化过程。
6. 验证标定结果:为了确保标定结果的准确性,可以使用一些验证方法。
例如,可以重新拍摄标定板并检测特征点,然后比较新旧标定结果的一致性。
此外,还可以使用一些评估指标,如重投影误差等来评估标定效果。
7. 调整参数:根据验证结果,如果标定效果不理想,可能需要
重新调整相机参数或重新拍摄标定图像,并重复上述步骤。
通过以上步骤,可以完成双目视觉系统的标定过程,为后续的立体匹配、三维重建等应用提供准确的相机参数和畸变校正。
摄像机标定一、 概述计算机视觉的基本任务之一是从摄像机获取的图像信息出发计算三维空间中物体的几何信息,并由此重建和识别物体,而空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系是由摄像机成像的几何模型决定的,这些几何模型参数就是摄像机参数。
在大多数条件下,这些参数必须通过实验与计算才能得到,这个过程被称为摄像机定标(或称为标定)。
标定过程就是确定摄像机的几何和光学参数,摄像机相对于世界坐标系的方位。
标定精度的大小,直接影响着计算机视觉(机器视觉)的精度。
迄今为止,对于摄像机标定问题已提出了很多方法,摄像机标定的理论问题已得到较好的解决,对摄像机标定的研究来说,当前的研究工作应该集中在如何针对具体的实际应用问题,采用特定的简便、实用、快速、准确的标定方法。
二、 摄像机标定分类1 根据是否需要标定参照物来看,可分为传统的摄像机标定方法和摄像机自标定方法。
传统的摄像机标定是在一定的摄像机模型下,基于特定的实验条件,如形状、尺寸已知的标定物,经过对其进行图像处理,利用一系列数学变换和计算方法,求取摄像机模型的内部参数和外部参数(分为最优化算法的标定方法、利用摄像机透视变换矩阵的标定方法、进一步考虑畸变补偿的两步法和采用更为合理的摄像机模型的双平面标定法);不依赖于标定参照物的摄像机标定方法,仅利用摄像机在运动过程中周围环境的图像与图像之间的对应关系对摄像机进行的标定称为摄像机自标定方法,它又分为:基于自动视觉的摄像机自标定技术(基于平移运动的自标定技术和基于旋转运动的自标定技术)、利用本质矩阵和基本矩阵的自标定技术、利用多幅图像之间的直线对应关系的摄像机自标定方以及利用灭点和通过弱透视投影或平行透视投影进行摄像机标定等。
自标定方法非常地灵活,但它并不是很成熟。
因为未知参数太多,很难得到稳定的结果。
一般来说,当应用场合所要求的精度很高且摄像机的参数不经常变化时,传统标定方法为首选。
而自标定方法主要应用于精度要求不高的场合,如通讯、虚拟现实等。
halcon自标定方法Halcon自标定方法Halcon是一种常用的机器视觉软件,用于开发和实现各种图像处理和机器视觉应用。
在机器视觉领域,相机的标定是非常重要的一步,它能够精确地确定相机的内部参数和外部参数,从而提高图像处理的精度和准确性。
Halcon提供了自标定方法,使相机的标定过程更加简便和高效。
自标定方法基于相机的特征点,通过在图像中检测和匹配特征点来确定相机的内部参数和外部参数。
下面将详细介绍Halcon的自标定方法。
1. 特征点提取在自标定过程中,首先需要从图像中提取特征点。
Halcon提供了多种特征点提取算法,如Harris角点检测、SIFT算法等。
根据实际应用场景的需求,选择合适的算法进行特征点提取。
2. 特征点匹配特征点提取后,需要进行特征点的匹配。
Halcon提供了多种特征点匹配算法,如基于描述子的匹配算法、基于相似性变换的匹配算法等。
通过计算特征点之间的相似性,确定它们之间的对应关系。
3. 相机标定特征点匹配完成后,即可进行相机的标定。
Halcon提供了基于特征点的标定方法,通过求解相机的内部参数和外部参数,得到相机的准确标定结果。
标定过程中需要提供已知的标定板,通过测量标定板上的特征点坐标和图像中对应特征点的像素坐标,计算相机的内部参数和外部参数。
4. 标定结果评估标定过程完成后,需要对标定结果进行评估。
Halcon提供了多种评估方法,如重投影误差、畸变系数等。
通过对比实际观测值和标定结果的差异,评估标定的准确性和精度。
5. 标定结果应用标定结果可以应用于各种机器视觉应用中,如图像校正、目标检测和跟踪等。
通过应用标定结果,可以提高图像处理和机器视觉算法的准确性和稳定性。
总结:Halcon的自标定方法是一种简便高效的相机标定方法,通过特征点提取和匹配,求解相机的内部参数和外部参数,从而实现对相机的准确标定。
标定结果可以应用于各种机器视觉应用中,提高图像处理和算法的准确性和稳定性。
相机俯仰角及安装高度的自动标定方法与流程
相机俯仰角和安装高度的自动标定方法和流程如下:
1. 准备工作:
- 一台高精度的三维测量仪或雷达系统。
- 一个已知准确位置和旋转角度的标定板或标定物体。
- 一个可以观察到标定板或物体的相机。
2. 设置标定板或标定物体:
- 将标定板或物体放置在相机拍摄范围内的位置上,并确保
其位置和旋转角度可以被测量仪或雷达系统准确测量到。
3. 转动相机:
- 在测量仪或雷达系统的控制下,旋转相机至不同的俯仰角度,通常从水平方向(0°)开始,逐步增加或减小。
记下每个俯仰角度对应的相机位置和旋转角度。
4. 测量相机位置和旋转角度:
- 使用测量仪或雷达系统对相机的位置和旋转角度进行测量,确保准确性和可靠性。
5. 收集数据:
- 在不同的相机俯仰角下,使用相机拍摄标定板或物体的图像,并记录下每个图像的拍摄时刻和相机参数。
6. 数据处理:
- 将测量到的相机位置和旋转角度与拍摄的图像进行对应,
并保存为数据集。
7. 标定模型构建:
- 使用已有的相机内参模型和外参模型,结合标定板或物体的3D坐标和对应的2D图像坐标,构建标定模型。
8. 标定参数计算:
- 使用标定模型和数据集,计算相机的俯仰角及安装高度的标定参数。
9. 验证和优化:
- 使用计算得到的标定参数,对其他图像进行验证和优化,以确保其准确性和可靠性。
10. 应用:
- 将标定参数应用到实际的图像或视频处理中,进行俯仰角和安装高度的校正或测量等应用。
visionmaster标定流程(实用版)目录1.引言2.标定流程概述3.标定流程具体步骤4.总结正文【引言】在计算机视觉领域,VisionMaster 是一款功能强大的视觉软件,广泛应用于工业检测、机器人导航、智能监控等领域。
为了使 VisionMaster 能够准确识别和处理图像,需要对其进行标定。
本文将介绍 VisionMaster 的标定流程。
【标定流程概述】VisionMaster 的标定流程主要包括以下几个步骤:1.准备标定板:首先需要准备一个用于标定的板子,通常是黑白相间的正方形图案。
2.拍摄标定板照片:使用相机拍摄标定板上的照片,要求照片清晰、光线均匀。
3.导入照片:将拍摄的照片导入 VisionMaster 软件中。
4.设置标定参数:根据照片和实际需求设置标定参数,包括相机内参、相机外参、畸变系数等。
5.进行标定:利用设置好的参数对图像进行标定,得到相机的成像模型。
6.保存标定结果:将标定结果保存到 VisionMaster 软件中,以便后续使用。
【标定流程具体步骤】1.准备标定板:标定板通常是黑白相间的正方形图案,用于帮助VisionMaster 获取准确的相机参数。
标定板的尺寸和黑白相间的正方形图案的大小可以根据实际需求进行选择。
2.拍摄标定板照片:使用相机拍摄标定板上的照片,要求照片清晰、光线均匀,以确保后续标定结果的准确性。
3.导入照片:将拍摄的照片导入 VisionMaster 软件中,可以在软件中打开照片文件或者直接从相机导入照片。
4.设置标定参数:在 VisionMaster 软件中设置标定参数,包括相机内参、相机外参、畸变系数等。
相机内参是指相机自身的参数,如焦距、光心坐标等;相机外参是指相机在空间中的位置和姿态,如旋转矩阵和平移矩阵;畸变系数是指镜头对图像的影响,如径向畸变和切向畸变等。
5.进行标定:利用设置好的参数对图像进行标定,得到相机的成像模型。
这一步通常由 VisionMaster 软件自动完成,用户只需等待结果即可。
aximmetry所用的标定方法Aximmetry是一款强大的虚拟现实引擎,用于创建逼真的虚拟现实场景和效果。
在使用Aximmetry之前,首先需要进行标定,以确保场景中的虚拟物体与现实世界的物体之间的对应关系准确无误。
标定是指通过一系列的测量和计算,确定相机的内部参数和外部参数,从而将相机的图像坐标与现实世界的物体坐标进行对应。
在Aximmetry中,标定的过程主要涉及到相机的内部参数标定和相机的外部参数标定。
相机的内部参数标定是指确定相机的焦距、主点坐标和畸变参数等参数,这些参数与镜头本身的特性有关。
在Aximmetry中,可以通过拍摄一组已知空间位置的标定板来进行内部参数标定。
标定板上通常会有一些已知空间位置的特征点,通过测量这些特征点在图像中的位置,可以计算出相机的内部参数。
相机的外部参数标定是指确定相机的位置和朝向,以及相机坐标系与世界坐标系之间的转换关系。
在Aximmetry中,可以通过拍摄多个已知空间位置的标定板来进行外部参数标定。
标定板的空间位置已知,通过测量标定板在图像中的位置,可以计算出相机的外部参数。
标定的过程中,还需要注意一些要点。
首先,标定板的位置和姿态应该尽量分散,以覆盖整个场景;其次,拍摄标定板时应该保持相机的稳定,避免拍摄过程中的抖动和移动;此外,标定板上的特征点应该明显可见,避免出现模糊或遮挡的情况。
完成标定后,Aximmetry会自动计算并保存相机的内外参数。
在后续的虚拟现实场景中,Aximmetry会根据这些参数对虚拟物体进行透视变换,使其与现实世界的物体完美融合。
总结来说,Aximmetry使用的标定方法包括相机的内部参数标定和外部参数标定。
通过拍摄已知空间位置的标定板,测量标定板在图像中的位置,可以计算出相机的内外参数。
这些参数可以确保虚拟物体与现实世界的物体之间的对应关系准确无误。
标定的过程中需要注意标定板的位置分散、相机的稳定和特征点的可见性。
完成标定后,Aximmetry会自动计算并保存相机的参数,以实现逼真的虚拟现实效果。
摄像机标定的几种方法摄像机标定是计算机视觉和图像处理中非常重要的一环,它是通过对图像上已知几何形状的目标进行测量和分析,从而确定摄像机的内参和外参参数的过程。
摄像机标定的目的是为了减小或排除摄像机和图像采集设备的误差,使得图像处理和计算机视觉算法能够更精确地分析和处理图像。
目前,摄像机标定有多种方法,可以根据不同的需求和场景选择适合的方法。
下面将介绍常见的几种摄像机标定方法。
1.二维标定方法二维标定方法是最简单的一种方法,它可以通过对图像中已知平面上的特定点进行测量和分析来确定摄像机的内参参数。
这种方法适用于单目摄像机的标定,通常使用棋盘格或者三维坐标系的特征点标定图像。
2.三维标定方法三维标定方法是一种比较常用的摄像机标定方法,它可以通过对场景中已知三维点和其在图像中的投影进行测量和分析,确定摄像机的外参参数。
通常使用标定板或者特殊形状的物体作为标定点,通过测量物体在图像中的位置和姿态来确定摄像机的外参参数。
3.立体标定方法立体标定方法适用于双目摄像机或者多目摄像机的标定,它可以通过对左右两个摄像机图像中的已知点进行测量和分析,确定摄像机的内参和外参参数。
立体标定方法通常使用立体标定板或者多个标定点,通过匹配左右图像中对应点的位置和姿态来确定摄像机的内参和外参参数。
4.鱼眼镜头标定方法鱼眼镜头标定方法适用于鱼眼摄像机的标定,它可以通过对鱼眼图像中的已知点进行测量和分析,确定摄像机的内参和畸变参数。
鱼眼镜头标定方法通常使用特殊的标定板和算法,通过减少或者消除鱼眼镜头的畸变效果来提高图像的质量和准确性。
5.自动标定方法自动标定方法是一种通过计算机算法自动计算和确定摄像机内参和外参参数的方法。
这种方法通常使用特殊的标定板或者标定物体,通过分析图像中的特征点和线条等信息来确定摄像机的内参和外参参数。
总结:摄像机标定是计算机视觉和图像处理中重要的一环,有多种方法可选。
常见的摄像机标定方法包括二维标定、三维标定、立体标定、鱼眼镜头标定和自动标定方法等。
halcon手眼标定例程详解Halcon手眼标定例程介绍本文将详细解释Halcon手眼标定例程的相关内容。
手眼标定是一种重要的计算机视觉技术,用于确定相机和机器人末端执行器之间的关系,从而实现准确的机器人视觉定位和姿态控制。
步骤以下是进行Halcon手眼标定的典型步骤:1.提前准备:确保相机、机器人和标定物之间存在良好的通信和连接。
确定标定物的大小和形状,选择合适的标定方法。
2.数据采集:在机器人的工作空间内,通过控制机器人探针或相机进行一系列的位姿采集。
位姿采集应尽可能覆盖工作范围内的不同姿态。
3.数据处理:将采集到的位姿数据导入Halcon软件中,使用相应的图像处理算法提取特征点,并关联每个特征点对应的机器人末端执行器位姿。
4.标定计算:通过使用Halcon的标定工具,根据采集到的位姿数据计算出相机和机器人末端执行器之间的变换矩阵。
5.验证和调试:使用标定得到的变换矩阵进行机器人视觉定位和姿态控制,进行验证和调试,确保标定结果的准确性和可靠性。
6.维护和更新:当环境、设备或应用需求发生变化时,需要重新进行手眼标定。
定期维护和更新手眼标定以确保系统的精度和性能。
注意事项在进行Halcon手眼标定时,需要注意以下几点:•标定物的合适性:标定物应具有高对比度、明确的特征和稳定的形状,以便于特征点的提取和匹配。
•位姿采集的准确性:机器人末端执行器位姿采集应准确无误,采集时要注意避免姿态重叠或重复采集的情况。
•数据处理的稳定性:在处理位姿数据时,要注意选择合适的图像处理算法和参数,保证特征点的稳定性和准确性。
•标定计算的可靠性:使用Halcon标定工具时,要选择合适的标定算法和参数,并进行恰当的结果验证和分析,确保标定结果的可靠性和准确性。
•维护和更新的及时性:定期检查和更新手眼标定,特别是在环境、设备或应用发生变化时,要及时进行标定更新,以确保系统的稳定性和性能。
结论Halcon手眼标定例程是实现机器人视觉定位和姿态控制的重要工具。
OpenCalib是一个用于传感器标定的开源工具,其中包括了对LiDAR(激光雷达)和相机之间的标定功能。
以下是一个基本的LiDAR-to-Camera标定步骤概述:1. 数据采集:使用带有标记物(如棋盘格或特殊标记点)的场景进行数据采集。
同时获取LiDAR的3D点云数据和相机的图像数据。
2. 预处理:对相机图像进行处理,检测并提取出标记物的特征点(如角点或圆点)。
对LiDAR的点云数据进行处理,识别并提取出对应标记物的3D点。
3. 标定初始化:初始化相机的内参矩阵,这通常可以通过ArUco标记、棋盘格或者其他已知图案的图像来获得。
初始化外参矩阵,通常开始时设置为单位矩阵。
4. 标定过程:使用PnP(Perspective-n-Point)算法或者其他的多视图几何方法,通过匹配LiDAR 的3D点和相机图像中的2D特征点来估计外参矩阵。
这一步可能需要多次迭代,每次迭代中优化外参矩阵以最小化投影误差。
5. 优化与验证:一旦获得了初步的外参矩阵,可以使用非线性优化方法(如Levenberg-Marquardt算法)进一步优化内外参数。
验证标定结果的准确性,可以通过将LiDAR的3D点投影到相机图像上,并检查它们是否与实际观测到的特征点位置一致。
6. 结果应用:将标定得到的内外参数应用于实际的LiDAR和相机数据融合或者SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)系统中。
在使用OpenCalib进行LiDAR-to-Camera标定时,你可能需要根据具体的硬件配置和数据格式进行一些调整。
同时,确保你的数据集包含足够的多样性和覆盖范围,以确保标定的准确性。
如果你遇到具体的问题或者需要更详细的步骤,可以参考OpenCalib的官方文档或者相关的研究论文。
另外,一些开源的计算机视觉库,如OpenCV,也提供了相应的标定工具和函数,可以作为参考和对比。
visionmaster标定流程什么是视觉标定?视觉标定是指在计算机视觉中,通过建立摄像机与世界坐标系之间的关系,将摄像机图像坐标映射到实际世界坐标系中。
它是计算机视觉中重要的预处理步骤之一,广泛应用于机器人导航、三维重建、目标识别和跟踪等领域。
为什么需要进行视觉标定?视觉标定能够解决摄像机矩阵的确定性问题,如焦距、畸变等参数的精确确定。
对于计算机视觉任务来说,准确的摄像机参数是保证算法准确度和稳定性的关键。
通过标定,我们能够消除图像畸变、提高图像测量精度、实现摄像机运动估计和三维重建等常见视觉任务。
视觉标定的基本原理是什么?视觉标定基于摄像机成像原理,通过在现实世界中放置已知几何属性的标定板,利用摄像机拍摄这些标定板的图像,然后通过计算机视觉算法,推导出摄像机的内参和外参。
内参包括焦距、图像中心等与摄像机硬件相关的参数,外参包括摄像机相对于世界坐标系的位置、姿态等参数。
视觉标定的步骤有哪些?1. 收集标定数据:准备一个具有已知几何属性的标定板,在不同位置姿态下使用摄像机拍摄多张照片。
标定板可以是一个棋盘格、圆点格或特殊纹理等。
2. 提取标定板图像角点:通过图像处理技术,识别出图像中标定板的角点坐标。
常用的算法有Harris角点检测、亚像素角点精确化等。
3. 计算内参矩阵:利用已知的标定板几何属性,以及图像中角点的像素坐标,通过最小二乘法或其他优化算法,计算出摄像机的内参矩阵。
4. 标定相机的畸变参数:摄像机存在着径向畸变和切向畸变,通过图像中角点的像素坐标和已知的标定板几何属性,使用非线性优化算法,计算出畸变系数。
5. 优化外参矩阵:外参矩阵描述了摄像机在世界坐标系中的位置和姿态,可以通过对应的标定板平面上的点和图像中的点对,使用最小二乘法计算得到。
6. 校正图像畸变:利用计算得到的内参矩阵和畸变系数,对摄像机拍摄的图像进行校正,消除图像畸变。
7. 验证标定结果:使用一些评估指标(如重投影误差)来评估标定结果的准确度和稳定性。
d435i相机的标定D435i相机的标定D435i相机是英特尔公司推出的一款深度相机,广泛应用于机器人导航、增强现实、虚拟现实等领域。
为了保证相机的准确性和稳定性,我们需要进行相机的标定。
相机标定是指确定相机的内部参数(例如焦距、主点位置)和外部参数(例如相机的旋转和平移变换),以便将相机坐标系与世界坐标系进行对应。
相机标定的过程分为内部参数标定和外部参数标定两个步骤。
内部参数标定是通过观察相机成像的特征点,例如棋盘格纹理,来确定相机的内部参数。
而外部参数标定则是通过观察相机在不同位置和姿态下的成像,来确定相机的外部参数。
在进行相机标定之前,我们需要准备一个标定板,通常使用棋盘格纹理的标定板。
将标定板放置在相机视野内,然后通过相机采集到的图像来提取标定板的角点。
角点的提取可以使用图像处理的方法,例如Canny边缘检测和Hough变换。
通过提取到的角点,我们可以计算相机的内部参数。
相机的内部参数包括焦距、主点位置、畸变等。
焦距指的是相机成像时的聚焦能力,主点位置指的是相机成像平面上的中心点位置,畸变则是由于相机镜头的特性引起的图像失真。
通过标定板上的角点,我们可以使用相机的成像几何关系来计算这些内部参数。
在完成内部参数标定后,我们需要进行外部参数标定。
外部参数标定是通过观察相机在不同位置和姿态下的成像,来确定相机的旋转和平移变换。
通常需要采集多组不同位置和姿态下的图像,然后通过计算相机坐标系与世界坐标系之间的对应关系,来计算相机的外部参数。
外部参数标定的方法有很多种,例如使用特征点匹配的方法,通过匹配相机采集到的图像与世界坐标系上的特征点来计算相机的旋转和平移变换。
还有一种方法是使用直接法,通过最小化相机坐标系中的特征点与世界坐标系中的特征点之间的重投影误差来计算相机的外部参数。
通过相机的标定,我们可以将相机采集到的图像与世界坐标系进行对应,从而实现对图像中目标的精确定位和测量。
相机标定是计算机视觉和机器人领域中的重要技术,对于实现精确的视觉导航和定位非常关键。
上下相机对位贴合的标定相机对位贴合是指在图像处理中,将上下两个相机的图像对齐,使其重叠区域达到最佳效果的过程。
相机对位贴合的标定是为了保证两个相机能够准确地对位贴合,以获得最清晰的图像效果。
在进行相机对位贴合的标定前,需要明确一些基本概念。
首先是相机的光心,即相机透镜的中心点,也是成像平面的中心点。
其次是相机的焦距,即透镜到成像平面的距离。
最后是相机的畸变,由于透镜的形状等因素,会导致图像出现畸变现象,需要进行校正。
相机对位贴合的标定过程可以分为以下几个步骤:1. 相机标定板的选择:选择一块具有特定图案的标定板,通常选择具有黑白相间的棋盘格作为标定板,因为棋盘格的特殊结构可以提供更好的标定效果。
2. 摄像机姿态的测量:将标定板放置在相机的视野范围内,然后通过摄像机的视觉系统进行测量,获取相机的姿态信息,包括位置和旋转角度。
3. 特征点提取:通过图像处理的方法,提取出标定板上的特征点。
这些特征点可以是标定板上的角点或者棋盘格的交点。
4. 相机内参标定:通过特征点的坐标和相机参数的关系,进行相机内参标定。
相机内参包括焦距、光心位置和畸变参数等。
5. 相机外参标定:通过特征点的坐标和相机参数的关系,进行相机外参标定。
相机外参包括相机的位置和旋转角度等。
6. 对位贴合的优化:通过对位贴合算法,对图像进行对齐,使得重叠区域达到最佳效果。
对位贴合算法可以采用图像配准的方法,如特征点匹配、图像配准等。
通过以上步骤,可以完成相机对位贴合的标定。
相机对位贴合的标定可以应用于很多领域,如虚拟现实、增强现实、立体视觉等。
在这些应用场景中,相机对位贴合的标定可以提供更好的图像效果,使得用户能够获得更真实、更清晰的视觉体验。
总结起来,相机对位贴合的标定是为了保证上下相机能够准确地对位贴合,以获得最佳的图像效果。
通过相机标定板的选择、摄像机姿态的测量、特征点的提取、相机内参标定、相机外参标定和对位贴合的优化等步骤,可以完成相机对位贴合的标定。
摄像机参数标定步骤1、系统需求该工具箱可以在Window、Linu某和Uni某系统下的Matlab5.某,Matlab6.某andMatlab7.某版本下使用,而且不需要任何特定的Matlab工具箱(例如:不需要最优化工具箱)。
注意:我最近收到了在Matlab2007b平台下关于GUI相关的bug报告。
当修复工作完成时我会将其上传。
请将你在使用过程中遇到的问题通知给我以帮助维护这个工具箱。
请在邮件里写清楚bug的类型,并复制完整的错误信息。
谢谢!!2、开始◆将解压出的所有文件(.m文件)放入一个文件夹中(默认的文件夹名称是TOOLBO某_calib)。
◆运行Matlab,并将TOOLBO某_calib文件夹添加到matlabpath环境中。
该步骤可以让你在任何地方调用matlab工具箱里的任何函数。
在Window系统下,该操作可以方便的通过path编辑菜单进行。
在Linu某和Uni某系统下,你可以使用path或者addpath命令(使用help命令查看相关的帮助说明)。
◆运行matlab标定主函数calib_gui(或calib)。
屏幕上将出现如下的模式界面该选择窗口提示你在工具箱的两种操作模式中选择其一:标准模式和内存节省模式。
在标准模式下,所有标定时需要的图像一次性装入内存,之后不再进行磁盘的读取。
这大大减小了磁盘访问的开销,加速了图像处理和图形显示函数执行的速度。
然而,如果图片过大,或图片过多,将会出现OUTOFMEMORY错误。
因此,可以使用新的内存节省模式。
在内存节省模式下,每次只读取一幅图片,并且不在内存中存储。
如果选择运行标准模式,当遇到OUTOFMEMORY错误时,可以该选用内存节省模式。
两种模式的操作是完全兼容的(输入与输出),内部进行转换。
因为两种模式的用户界面完全一样,在本文中我们选择了标准界面。
点击屏幕上方的标准界面按钮,将出现工具箱的标定主窗口(取代模式选择窗口)如下:◆现在你可以使用工具箱进行标定了。
双目相机的标定
双目相机的标定是计算机视觉领域中的一项重要任务。
它是确定双目相机的几何因素,包括摄像机矩阵、投影矩阵、畸变系数等,以便于之后的立体匹配、三维重构等任务进行。
本文将详细介绍双目相机的标定流程和注意事项。
双目相机的标定流程:
1.采集双目相机的标定图像,要求在采集图像时,将相机平整放置,遮挡小,不能出现明显的动态物体影响标定结果。
2.计算相邻拍摄图像的特征点,包括角点、标志物等。
3.对特征点进行匹配,找出两幅图像中相同的特征点。
4.使用已知的标定板,在双目相机拍摄图片中找到标定板,并提取标定板边缘特征点。
5.计算每个相机的相机矩阵和畸变系数,同时计算两个相机之间的相对
位置和姿态。
6.使用计算出的相机矩阵,对新的双目图像进行立体匹配和三维重建。
双目相机的标定注意事项:
1.标定板的选择应根据实际应用需求,对于近距离测量,标定板四角的棱角应尽量明显,对于中距离测量,标定板应该足够大,米字格和闪
光灯的辅助下应该可以看清楚边缘特征点。
2.在进行双目相机标定时,保证拍摄图片的分辨率和图像质量要足够高,尽量减少畸变和背景干扰。
3.标定板的标准化和角点检测算法的优化是保证标定精度的关键,需要根据实际场景进行调整和优化。
4.在进行相机矩阵的解算时,应该特别注意标定过程中的误差,尽可能用多张图片进行标定,减少误差的影响。
总之,双目相机的标定是计算机视觉领域中的一项重要任务,标定精
度的高低决定了后续的立体匹配和三维重建效果。
在实际应用中,需
要根据具体应用需求对标定板选择和标定流程进行调整和优化,以保
证标定精度和应用效果。
张正友标定方法
张正友标定方法是一种摄像机标定方法,旨在解决相机的畸变问题。
这种方法需要使用一个标定板,标定板上会有一些黑白相间的方格,通过对这些方格进行检测,可以得到相机的内参和外参矩阵。
在使用张正友标定方法时,需要考虑以下几个步骤:
1. 准备标定板。
标定板需要具有一定的尺寸和规则的黑白方格,以便于相机可以对其进行识别。
同时,标定板需要保持平整,以避免影响标定结果。
2. 拍摄标定板。
将标定板放在相机的拍摄范围内,采用不同的角度和距离进行多次拍摄。
需要注意的是,每次拍摄时标定板的位置和角度应该尽量保持一致。
3. 提取标定板角点。
通过对拍摄到的标定板图像进行处理,提取出标定板上的黑白方格的角点位置。
可以使用OpenCV等图像处理库进行实现。
4. 计算内参矩阵。
根据张正友的理论,通过角点的位置计算相机的内参矩阵。
内参矩阵包括相机的焦距、畸变等参数。
5. 计算外参矩阵。
根据标定板在相机坐标系下的位置和方向,计算相机的外参矩阵。
外参矩阵包括相机位置和方向等参数。
通过以上步骤,就可以得到相机的内参和外参矩阵,从而实现对相机的畸变进行校正。
张正友标定方法是一种比较成熟的相机标定方法,在计算精度和实现难度上都有较好的表现。
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一、材料准备1 准备靶标:根据摄像头的工作距离,设计靶标大小。
使靶标在规定距离范围里,尽量全屏显示在摄像头图像内。
注意:靶标设计、打印要清晰。
2图像采集:将靶标摆放成各种不同姿态,使用左摄像头采集N幅图像。
尽量保存到程序的debug->data文件夹内,便于集中处理。
二、角点处理(Process菜单)1 准备工作:在程序debug文件夹下,建立data,left,right文件夹,将角探测器模板文件target.txt 复制到data文件夹下,便于后续处理。
2 调入图像:File->Open 打开靶标图像3 选取角点,保存角点:点击Process->Prepare Extrcor ,点击鼠标左键进行四个角点的选取,要求四个角点在最外侧,且能围成一个正方形区域。
每点击一个角点,跳出一个显示角点坐标的提示框。
当点击完第四个角点时,跳出显示四个定位点坐标的提示框。
点击Process->Extract Corners ,对该幅图的角点数据进行保存,最好保存到debug->data-> left文件夹下。
命名时,最好命名为cornerdata*.txt,*代表编号。
对其余N-1幅图像进行角点处理,保存在相同文件夹下。
这样在left文件夹会出现N 个角点txt文件。
三、计算内部参数(Calibration菜单)1 准备工作:在left文件夹中挑出5个靶标姿态差异较大的角点数据txt,将其归为一组。
将该组数据复制到data文件夹下,重新顺序编号,此时,文件名必须为cornerdata*,因为计算参数时,只识别该类文件名。
2 参数计算:点击Calibration->Cameral Calibrating,跳出该组图像算得的摄像机内部参数alpha、beta、gama、u0、v0、k1、k2七个内部参数和两组靶标姿态矩阵,且程序默认保存为文件CameraCalibrateResult.txt。
3 处理其余角点数据文件在原来N个角点数据文件中重新取出靶标姿态较大的5个数据文档,重复步骤1和2;反复取上M组数据,保存各组数据。
注意:在对下一组图像进行计算时,需要将上一组在data文件夹下的5个数据删除。
四、数据精选1 将各组内部参数计算结果进行列表统计,要求|gama|<2,且gama为负,删掉不符合条件的数据。
2 挑出出现次数最高的一组数据。
一、材料准备1靶标准备:根据摄像头的工作距离,设计靶标大小。
使靶标在规定距离范围里,尽量全屏显示在摄像头图像内。
注意:靶标设计、打印要清晰。
2图像采集:将两摄像头固定在支架上,此后不能改变两摄像头间的相对位置关系,如有改变,需重新对外部参数进行标定。
令靶标呈现N种不同的姿态,左右摄像头同一时刻对同一姿态进行图像采集,并在data 文件夹下创建两个小文件夹,最好命名为leftnorm_all和rightnorm_all用于存储原始图像和角点数据(cornerdata)。
3辅助软件准备:安装文本编辑软件UltraEdit,附有序列号。
二、归一化处理(Calibration菜单的Wvmeas Target)1角点处理按照摄像头内部参数标定方法中的焦点处理方法,获得双目采集状态下左右摄像头图像的角点数据文件,同样命名为cornerdata*txt。
将摄像机内部参数文件CameraCalibrateResult.txt里的数据格式进行修改,使文本中仅剩下7个基本数据,删掉其他注释和靶标的姿态矩阵。
2归一化处理(Wvmeas Target)点击Calibration->Wvmeas Target进入归一化对话框,点击Read camera intra param...加载左摄像头的内部参数文件CameraCalibrateResult.txt,点击Read feature point...加载左图像的角点文件cornerdata1txt,点击Emendate distortion and Normalize coorditiate,获得单幅图像的归一化结果,跳出保存文件对话框,命名为left_norm1,并保存到文件夹leftnorm_all文件夹中。
由于左摄像头图像有N个cornerdata文件,故此操作重复进行N次,保存为N个left_norm*.txt文件按此方法对右摄像头的角点数据进行归一化处理,结果保存到rightnorm_all文件夹中,且分别命名为right_norm*.txt。
三、计算外部参数1打开软件UltraEdit,点击文件->新建,打开一个空白文档,点击快捷图标:列块模式,将数据按列输入。
2在leftnorm_all和rightnorm_all中分别挑出5个形态差异比较大的归一化文件(共计10个),先将左摄像头的5个归一化文件按列粘贴到UltraEdit文档中,在其右侧粘贴右摄像头的5个归一化文件。
将组合好的UltraEdit文档进行保存,且命名为normcoor.txt。
3点击Calibration->Mosaic,跳出Mosaic对话框,点击load file加载刚才保存的normcoor 文件,点击calculate,出现摄像头的外部参数,即旋转矩阵和平移矩阵。
系统默认保存为rt.txt。
4按此方法,重新选取左右各5组归一化文件进行外部参数的计算,从而得到M个外部参数文件rt.txt,为不产生冲突,请重新命名。
四、数据精选挑出各外部参数文档中平移矩阵的T1和T3分量,测量两摄像头之间的距离即光心距,比较2321T T 与光心距,选出两者最为接近的一组外部参数,即为最终标定结果。
五、检验参数准确性(一) 匹配效果检验1准备工作:在左右摄像文件中,分别、随意抽出5个归一化文件,创建两个文件夹:leftnorm 与rightnorm ,将左摄像文件中的抽出的5个归一化文件,按顺序进行组合为left_norm1放到leftnorm 中(不用在软件中进行,在txt 中顺序放置即可),右摄像文件中的抽出的5个归一化文件组合为right_norm1,并复制到rightnorm 中。
注意:需将第四步中精选后的参数文件(内外部矩阵参数)进行修改,使文本中仅剩数据项,重命名并保存。
2匹配处理:点击Process->Match ,挑出匹配对话框,点击“匹配,重构...”,加载修改后的外部参数矩阵,程序将自动处理刚才复制后的文件,处理后默认保存为MatchResult.txt 。
3比较结果MatchResult.txt 中保存的是匹配后的坐标点,将原来挑出的左右共10个文件按列复制到UltraEdit 中,比较匹配后的坐标点和源文件中的500个点,两者较为接近的话,匹配效果较好。
(二) 三维精度检验1点击Calibration->Wvmeas Target ,在跳出的对话框中点击Reconstruct...,加载任意一个组合后的normcoor.txt 文件,将显示500个匹配点的三维坐标值,默认保存在3Dcoordinate.txt 文件中。
2点击Calibration->Precision ,加载3Dcoordinate.txt ,将跳出50组(5对图像,每幅图像有10行、10列)在H 、V 两个方向上的棋盘格宽度,每个方向显示9个棋盘格,小方框实际宽度为9mm ,显示的棋盘格宽度越接近9mm 越好。
摄像机及机械臂标定(手眼标定)一、材料准备1标定目的:摄像机根据匹配点能够算出一个三维坐标,但该三维坐标点是以摄像机空间坐标原点进行计算得出的,而机械臂有自己的坐标系,故匹配点在机械臂坐标系中的三维坐标点将不同于摄像机坐标系。
本标定将建立摄像机坐标系与机械臂坐标系之间的转换关系,从而得出机械臂坐标系下匹配点的三维空间坐标,便于机械臂进行空间目标采摘。
2靶标准备:将靶标固定在机械臂末端,一般选择靶标为2×2大小的黑白相间棋盘式靶标。
固定左右摄像机相对位置,同时将摄像机固定在支架上,从而固定两摄像机与机械臂原点之间的相对位置关系。
3图像采集引动机械臂到空间某一位置,左右摄像头同时进行图像采集,采集N对图像,并记下该点在机械臂坐标系下的空间坐标。
采集到的图像分别放在left和right文件夹下。
二、提取角点、归一化1提取角点:由于2×2靶标中除去最外面一圈点外,仅剩下中心一个点可以提取,故在点击Prepare ExtrCor时,仅需对中心一点进行选取,将跳出的角点坐标框中坐标值记下,放在名字为cornerdata*的txt文件中,保存到left文件夹中。
同理将right文件夹中的图像进行角点提取,并保存为相应的txt文件。
注意:Prcocess里的Extract Corners选项将失效,因为Extract Corners需要在选取四个角点的前提下进行角点提取,而小靶标中仅需选定中心一个点。
2归一化处理:对角点处理后的文件分别进行归一化处理,处理过程同外部参数标定流程。
三、匹配处理1准备工作将左摄像头的归一化文件,全部顺序复制到一个left_norm1中,放于leftnorm文件夹中,同理将有摄像头的归一化文件,全部顺序复制到一个right_norm1中,放于rightnorm文件夹中。
将摄像机外部参数文件rt.txt进行修改,使文档仅剩数据项,另存为rt1.txt。
2匹配处理点击Calibration->Match下的“匹配,重构...”,加载外部参数文档rt1.txt。
系统将默认保存为MatchResult.txt。
四、匹配点处理将MatchResult中的匹配点与原左右归一化文件进行比较,去掉不一致的归一化文件(相对应的左右文件同时去掉,并删除原图像及角点文件)。
此外,将这些删掉图像对应的机械臂坐标点去掉。
五、重建摄像头坐标系下的三维坐标1准备工作将匹配点处理后的归一化文件按列放于软件中,生成normcoor.txt文件。
2点击Calibration-> Wvmeas Target,然后进入对话框,点击Reconstruct...,加载normcoor.txt。
生成匹配点的三维空间坐标(摄像机坐标系下),默认保存为3Dcoordinate.txt文档。
六、计算坐标转换矩阵1准备工作:将3Dcoordinate.txt文件中的坐标数据,与机械臂三维坐标数据按列复制到软件中,进行保存,暂且命名为3Dtranslation。
2计算转换矩阵点击Mosaic,进入对话框后,点击load,加载3Dtranslation.txt文件,点击calculate,将计算出来摄像机坐标系到机械臂坐标系的转化关系矩阵。