張氏標定法學習筆記

2021-10-22 18:49:31 字數 2272 閱讀 7877

內容整理自浙江大學陳平老師的ppt

3d空間中的平行線在影象中相交(延長線相交)所形成的點。可以這麼理解,二維平面上每乙個點對應三維世界裡面一系列相互平行的直線,這些直線擁有相同的方向向量。

關於absolute conic這一概念。這一部分內容ppt上比較簡略,可以參考這篇部落格一起看:camera calibration 相機標定:原理簡介(三)

按照課堂思路的話,現在,我們假設在無窮遠平面上有乙個方向向量e=[

001]

te=[0\;0\;1]^t

e=[001

]t,那麼,根據無窮遠平面的定義,他的齊次座標應該為[e0

]t[e\;0]^t

[e0]

t,那麼它在影象上所形成的vanishing points應該為

v =k

[rt]

[e0]

=kre

\begin v=k[r\;t]\left[\begin e \\ 0 \end\right]=k r e \\ \end

v=k[rt

][e0

​]=k

re​所以,影象上的乙個vanishing points所對應無窮遠平面上的方向向量為

e =r

tk−1

ve=r^ k^ v

e=rtk−

1v當我們有兩個相互正交的方向向量ei,

eje_i,e_j

ei​,ej

​的話,由其內積為0,可以得到,

0 =e

itej

=(rt

k−1v

i)t(

rtk−

1vj)

=vit

k−tr

rtk−

1vj=

vitk

−tk−

1vj\begin 0 &=e_^ e_=\left(r^ k^ v_\right)^\left(r^ k^ v_\right) \\ &=v_^ k^ r r^ k^ v_ \\ &=v_^ k^ k^ v_ \end

0​=eit

​ej​

=(rt

k−1v

i​)t

(rtk

−1vj

​)=v

it​k

−trr

tk−1

vj​=

vit​

k−tk

−1vj

​​從這乙個運算過程也體現出我們為什麼要引入absolute conic,在計算中,相機位姿r被消去了,absolute conic對於剛體變換具有不變性!!!

關於矩陣k−t

k−1k^ k^

k−tk−1

,這個矩陣是乙個二次型矩陣,對應一條圓錐曲線,我們把這個二次型矩陣所對應的圓錐曲線叫做iac(image of absolute conic),定義為www。

現在我們假設我們的相機內參矩陣有相同的水平和豎直放大係數,此時相機內參有三個自由度。即:

k =[

f0u0

0fv0

001]

k=\left[\begin f & 0 & u_ \\ 0 & f & v_ \\ 0 & 0 & 1 \end\right]

k=⎣⎡​f

00​0

f0​u

0​v0

​1​⎦

⎤​如果我們有三個vanishingpoint(必須這三個點對應的方向向量是相互垂直的):vi,

vj,v

kv_i,v_j,v_k

vi​,vj

​,vk

​的話,就可以通過以下三個方程解算出相機內參矩陣k。

v it

ωvj=

0vjt

ωvk=

0vit

ωvk=

0\begin v_^ \omega v_ &=0 \\ v_^ \omega v_ &=0 \\ v_^ \omega v_ &=0 \end

vit​ωv

j​vj

t​ωv

k​vi

t​ωv

k​​=

0=0=

0​現在,我們知道了,通過vanishing point,求解iac,是可以計算出相機的內參模型的,也就有了張氏標定法的理論基礎。

未完待續。。。。。。

張氏標定法簡述

單目攝像頭有內參m fx,o,cx,0,fy,cy,0,0,1 其中fx為焦距f x軸單位像元大小,fy為焦距f y軸單位像元大小,cx,cy為光心偏移距離 單位像元大小 p x,y,1 p x,y,1 p h p,其中h為單應矩陣,h sm r t s為縮放因子,m為內參,r t 為旋轉平移矩陣。...

關於張正友標定法

關於演算法的實現最好參照一下 opencv2計算機視覺程式設計手冊 第191頁,講的非常好,事實上我們只需要有3d點和2d點的對應我們就可以計算出對應的相機矩陣了,但是一直讓我迷惑的是3d點如何得到。那麼張正友標定法事實上是建立了乙個棋盤模型,對這個棋盤模型進行了不同角度的拍照,這樣這些拍照imag...

張正友相機標定法

1.為什麼需要相機標定 因為每個鏡頭在生產和組裝過程中可能會出現不同程度的畸變 畸變是一種光學錯位現象,通俗的講就是本來是直線的物體,實際拍出的效果是扭曲的 而通過相機標定可以矯正這種畸變,避免拍出的影象出現畸變。另外,可以根據相機標定得到的相機引數建立相機成像幾何模型,將世界座標系中的3d影象對映...