Калібрування камери

Поняття і Мета

Калібрування камери – це процес визначення параметрів внутрішньої моделі камери з точковим джерелом світла, які описують камеру, що зняла дане зображення або відео. Ця модель використовується для відновлення 3D-сцени зі знятих зображень, дозволяючи виконувати завдання, такі як:

• Стереовізія: Реконструкція 3D-сцени з пари стереоскопічних зображень, знятих з різних кутів.
• Створення панорам: Склеювання зображень з різних точок огляду для створення панорамних зображень.
• Відстеження об'єктів: Відстеження руху об'єктів на відеозаписах.

Параметри Камери

Параметри камери зазвичай представлені у вигляді матриці 3×4, відомої як матриця камери або матриця проекції. Вона складається з наступних матриць:

• Матриця внутрішніх параметрів (K): Описує внутрішні властивості камери, такі як фокусна відстань, головна точка та спотворення зображення.
• Матриця зовнішніх параметрів (R, T): Описує положення та орієнтацію камери відносно сцени.

Процес Калібрування

Процес калібрування складається з таких кроків:

• Калібрувальний об'єкт: Розміщення калібрувального об'єкта відомої форми (наприклад, шахівниці) у сцені та зняття кількох зображень з різних кутів.
• Виявлення особливих точок: Розпізнавання особливих точок (наприклад, кутів шахівниці) на кожному зображенні.
• Знаходження позиції калібрувального об'єкта: Визначення просторового положення калібрувального об'єкта за його виявленими особливими точками.
• Оптимізація параметрів камери: Використання алгоритмів оптимізації для регулювання параметрів камери з метою мінімізації помилки відхилення між виявленими та спроектованими особливими точками.

Методи Калібрування

Існує два основних методи калібрування камери:

• Калібрування за рухом: Розміщення калібрувального об'єкта на рухомій платформі та зняття зображень під час руху.
• Калібрування за зразком: Розміщення калібрувального об'єкта у фіксованому положенні та зняття зображень з різних кутів.

Використання Матриці Камери

Після калібрування матриця камери може бути використана для:

• Проектування 3D-точок: Проектування 3D-точок у сцені на зображення.
• Обратне проектування точок зображення: Знаходження 3D-точок у сцені, які спроектовані на певні точки зображення.
• Поправка спотворень: Видалення спотворень зображення, спричинених оптичними властивостями камери.

Калібрування камери є важливим етапом у різних задачах обробки зображень. Воно дає змогу визначити внутрішні та зовнішні параметри камери з точковою діафрагмою, які необхідні для точної реконструкції 3D-сцени та виконання інших обробних задач.

Часто Задавані Питання

1. Які типи калібрувальних об'єктів можна використовувати?
   • Шахівниці, точкові мішені, циліндричні моделі
2. Як відрізняються методи калібрування за рухом і за зразком?
   • Калібрування за рухом передбачає рухомий об'єкт, а за зразком – нерухомий.
3. Для чого можна використовувати матрицю камери?
   • Проектування і зворотне проектування точок, корекція спотворень.
4. Як часто потрібно калібрувати камеру?
   • Залежить від частоти використання та умов зйомки, але рекомендується періодично перевіряти калібрування.
5. Які чинники впливають на точність калібрування?
   • Якість калібрувального об'єкта, точність виявлення особливих точок і алгоритми оптимізації.

Залишити коментар

Опубліковано Максим на 11 04 2024. Поданий під Вікі. Ви можете слідкувати за будь-якими відповідями через RSS 2.0. Ви можете подивитись до кінця і залишити відповідь.