摄像头的主要参数
攝像頭的主要參數(shù)
- 攝像頭參數(shù)是三種不同的參數(shù)。
1）攝像頭的內(nèi)參數(shù)是六個(gè)分別為：1/dx、1/dy、r、u0、v0、f。
opencv1里的說內(nèi)參數(shù)是4個(gè)其為fx、fy、u0、v0。實(shí)際其fx=F*Sx，其中的F就是焦距上面的f，Sx是像素/沒毫米即上面的dx，其是最后面圖里的后兩個(gè)矩陣進(jìn)行先相乘，得出的，則把它看成整體，就相當(dāng)于4個(gè)內(nèi)參。其是把r等于零，實(shí)際上也是六個(gè)。
dx和dy表示：x方向和y方向的一個(gè)像素分別占多少長度單位，即一個(gè)像素代表的實(shí)際物理值的大小，其是實(shí)現(xiàn)圖像物理坐標(biāo)系與像素坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。u0，v0表示圖像的中心像素坐標(biāo)和圖像原點(diǎn)像素坐標(biāo)之間相差的橫向和縱向像素?cái)?shù)。
2）攝像頭的外參數(shù)是6個(gè)：三個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)參數(shù)分別為（ω，δ，θ），然后把每個(gè)軸的33旋轉(zhuǎn)矩陣進(jìn)行組合（即先矩陣之間相乘），得到集合三個(gè)軸旋轉(zhuǎn)信息的R，其大小還是33；T的三個(gè)軸的平移參數(shù)（Tx、Ty、Tz）。R、T組合成成的3*4的矩陣，其是轉(zhuǎn)換到標(biāo)定紙坐標(biāo)的關(guān)鍵。
在每個(gè)視場無論我們能提取多少個(gè)角點(diǎn)，我們只能得到四個(gè)有用的角點(diǎn)信息，這四個(gè)點(diǎn)可以產(chǎn)生8個(gè)方程，6個(gè)用于求外參，這樣每個(gè)視場就還賺兩個(gè)方程來求內(nèi)參，則其在多一個(gè)視場即可求出4個(gè)內(nèi)參。因?yàn)榱鶄€(gè)外參，這就是為什么要消耗三個(gè)點(diǎn)用于求外參。
3）畸變參數(shù)是：k1，k2，k3徑向畸變系數(shù)，p1，p2是切向畸變系數(shù)。徑向畸變發(fā)生在攝像頭坐標(biāo)系轉(zhuǎn)圖像物理坐標(biāo)系的過程中。而切向畸變是發(fā)生在攝像頭制作過程，其是由于感光元平面跟透鏡不平行。
A）徑向畸變：產(chǎn)生原因是光線在遠(yuǎn)離透鏡中心的地方比靠近中心的地方更加彎曲徑向畸變主要包含桶形畸變和枕形畸變兩種。
B）切向畸變：產(chǎn)生的原因透鏡不完全平行于圖像平面，這種現(xiàn)象發(fā)生于成像儀被粘貼在攝像機(jī)的時(shí)候。
總之，16個(gè)單目攝像頭的參數(shù)：
10個(gè)內(nèi)部參數(shù)（只與攝像頭有關(guān)）：
5個(gè)內(nèi)部矩陣參數(shù)K：f，dx，d，u0?，v0?
（也可視作4個(gè)參數(shù)fx，fy?，u?，v0?）
5個(gè)畸變參數(shù)D：k1，k2，k3，p1，p2
6個(gè)外部參數(shù)（取決于攝像頭在{world}的位置）：
3個(gè)旋轉(zhuǎn)參數(shù)R
3個(gè)平移參數(shù)T
- 攝像頭標(biāo)定
無論是在圖像測(cè)量或者機(jī)器視覺應(yīng)用中，攝像機(jī)參數(shù)的標(biāo)定都是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其標(biāo)定結(jié)果的精度及算法的穩(wěn)定性直接影響攝像機(jī)工作產(chǎn)生結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，做好攝像機(jī)標(biāo)定是做好后續(xù)工作的前提，是提高標(biāo)定精度是科研工作的重點(diǎn)所在。其標(biāo)定的目的就是為了攝像頭內(nèi)參、外參、畸變參數(shù)。
- 攝像頭坐標(biāo)系
攝像頭中有四個(gè)坐標(biāo)系，分別為{world}，{camera}，{image}，{pixel}
{world}為世界坐標(biāo)系，可以任意指定?軸和?軸
{camera}為攝像頭坐標(biāo)系，原點(diǎn)位于小孔，z軸與光軸重合，?軸和?軸平行投影面
{image}為圖像坐標(biāo)系，原點(diǎn)位于光軸和投影面的交點(diǎn)，?軸和?軸平行投影面
{pixel}為像素坐標(biāo)系，從小孔向投影面方向看，投影面的左上角為原點(diǎn)?，uv軸和投影面兩邊重合
總結(jié)
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