2015-04-23 4 views
3

Каково минимальное количество пар изображений шахматной доски для математической калибровки и исправления двух камер? Одна пара рассматривается как один вид шахматной доски каждой камерой, заканчивающийся левым и правым изображением той же сцены. Насколько мне известно, нам нужна только одна пара для стереосистемы, поскольку стереокалибровка ищет отношения между буксировочными камерами.Минимальное количество изображений шахматной доски для калибровки и коррекции стерео

ответ

4

Стереокалибровка обеспечивает не только вращение и трансляцию между двумя камерами, но и внутренние и искажающие параметры каждой камеры. Вам нужно как минимум два изображения для калибровки каждой камеры отдельно, чтобы получить встроенные функции. Если вы уже откалили каждую камеру отдельно, то да, вы можете использовать одну пару изображений шахматной доски, чтобы получить R и t. Однако вы не получите очень хорошую точность.

Как правило, вам нужно 10-20 пар изображений. Вам нужно достаточно изображений, чтобы охватить поле зрения и иметь хорошее распределение 3D-ориентации доски.

Для калибровки стереопары камер вы сначала откалибруете две камеры отдельно, а затем выполните еще одну совместную оптимизацию параметров обеих камер, а также поворот и перевод между ними. Таким образом, одна пара изображений просто не работает.

Edit: Калибровка алгоритма камера используется в OpenCV, Caltech калибровки инструментов и Computer Vision System Toolbox for MATLAB основан на work by Zhengyou Zhang. Его статья объясняет это лучше, чем я когда-либо мог.

Суть проблемы в том, что точки на шахматной доске являются копланарными, что является вырожденной конфигурацией. Вы просто не можете решить эту проблему, используя только один вид планарной доски. Вам нужно больше одного вида, с доской в ​​разных трехмерных направлениях. Представления, в которых платы находятся в параллельных плоскостях, не добавляют никакой информации.

+0

Несколько наблюдений, если можно. Внутренние параметры известны как 4 (fx, fy, cx, cy), и у нас также есть 5 параметров искажения: три для радиального (k1, k2, k3) искажения и два тангенциальных (p1, p2). Пространство не позволяет мне их разрабатывать, но дело в том, что внутренние параметры привязаны к трехмерной геометрии, где шахматная доска находится в космосе; параметры искажения привязаны к 2D-геометрии того, как искажается структура геометрии, поэтому мы имеем дело с этими двумя классами отдельно (мы не добавляем все в одну систему уравнений). См. Следующий комментарий :) – Chris

+0

Одно изображение с тремя углами дает нам 6 фрагментов информации, которые можно использовать для решения как внутренних, так и искажающих. Остается только проблема - это внешние параметры. Вид имеет 3 параметра вращения (для каждой оси) и 3 параметра перевода (снова для каждой оси), которые будут добавлены к сумме 6. Это будет добавлено в ту же систему уравнений из 4 собственных параметров, что даст нам 10 общих параметров решать. Любой вид шахматной доски не может содержать более 4 углов информации (даже если вы предоставляете больше бессмысленно), которые дают нам 8 частей информации. – Chris

+0

Таким образом, мы пропускаем две страницы информации в одном представлении, чтобы решить всю систему 10 параметров.НО ВСЕ, Я ПОЛУЧИЛ ТАК ДАЛЬНЕЙШЕГО, был для одной калибровки камеры. Когда у нас есть два, в нашем случае мы имеем из-за своей стереосистемы, информация удваивается для каждого моментального снимка одновременно. Калибровка STEREO отличается от калибровки одной камеры. STEREO ищет связь между камерами, а не их положение в космосе. Таким образом, мое суждение говорит, что одного снимка с обеих камер достаточно для калибровки стерео. ОЧЕНЬ ВАЖНО ПРИМЕЧАНИЕ: обе камеры должны быть точно такими же, одного и того же типа, что в моем случае. – Chris

0

«Одно изображение с 3 углами дают нам 6 частей информации могут быть использованы для решения как внутренних, так и искажений.»

Я думаю, что это ваша главная ошибка. Эти углы не являются независимыми. Образец с рисунком шахматной доски 100x100 не предоставляет больше информации, чем шаблон 10x10 в вашем идеальном мире, поскольку точки находятся на одной плоскости.

Если у вас есть один вид шахматной доски, более близкое расстояние до платы может быть скомпенсировано фокусом так, чтобы вы не смогли (даже в своем идеальном мире) откалибровать внутренние и внешние параметры вашей камеры.

+0

Если есть проблема с чем-либо, я сказал, что это не то предложение. Я прочитал книгу «Обучение OpenCV»: http://www.cse.iitk.ac.in/users/vision/dipakmj/papers/OReilly%20Learning%20OpenCV.pdf , если вы посмотрите страницы 387- 388 есть информация, которую я сказал более подробно. Проблема в том, что везде, где я читаю, я нахожу всю теорию для калибровки одиночной камеры, которая также упоминается на страницах, а не для стерео. – Chris

+0

Как указано даже в книге, калибровка одной камеры отличается от стерео калибровки. Таким образом, множество уравнений, которые вы пытаетесь решить, - это по-разному сгруппированные стереосистемы, которые могут предоставить вам больше информации с помощью одного моментального снимка (что очевидно, у вас есть два вида двух одинаковых камер той же сцены, и вы пытаетесь найти только отношения между ними ... да да, внутреннее/искажение, но это не проблема, которую можно вычислить в одном представлении). – Chris

+0

И я никогда не говорил, что вы можете получить больше информации в одном представлении, чем в другом. Один вид шахматной доски может дать вам не более 4 углов информации. Поскольку 4 пункта - это все, что нам нужно, чтобы выразить плоскую перспективу. Это в основном 8 параметров (x, y). даже если у вас есть 100x100 или 10x10, вы получаете такую ​​же максимальную информацию, вы совершенно правы, и я никогда не говорил, что это не так. – Chris