機(jī)器視覺(jué)篇之相機(jī)標(biāo)定

在圖像測(cè)量過(guò)程以及機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中，為確定空間物體表面某點(diǎn)的三維幾何位置與其在圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的相互關(guān)系，必須建立相機(jī)成像的幾何模型，這些幾何模型參數(shù)就是相機(jī)參數(shù)。在大多數(shù)條件下這些參數(shù)必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)與計(jì)算才能得到，這個(gè)求解參數(shù)的過(guò)程就稱之為相機(jī)標(biāo)定（或攝像機(jī)標(biāo)定）。無(wú)論是在圖像測(cè)量或者機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中，相機(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)定性直接影響相機(jī)工作產(chǎn)生結(jié)果的準(zhǔn)確性。

下面實(shí)例中采用靜態(tài)九點(diǎn)標(biāo)定法，從相機(jī)中取好照片，做手動(dòng)標(biāo)定。

下圖為標(biāo)定板，規(guī)格為2-7×7，此圖沒(méi)顯示完，不影響實(shí)際標(biāo)定，因?yàn)橹蝗D中九點(diǎn)。

選擇某款視覺(jué)平臺(tái)軟件，識(shí)別圖像中圓的像素坐標(biāo)值，這里沒(méi)有太多要求，只做介紹，其它軟件識(shí)別方法或原理類似。

如上圖表格顯示數(shù)據(jù)所示，圖中42個(gè)圓的直徑、圓度、像素坐標(biāo)都已識(shí)別得出結(jié)果。我們選其中九個(gè)點(diǎn)X，Y的像素坐標(biāo)值做為標(biāo)定點(diǎn)，并規(guī)定好與實(shí)際應(yīng)用的X，Y方向。這里演示規(guī)定，以圖像的左下角為原點(diǎn)（0，0），那么規(guī)定向上為硬件實(shí)際的X方向，圖片的右邊規(guī)定為硬件實(shí)際的Y方向。

如上圖建立坐標(biāo)系，對(duì)應(yīng)好九個(gè)點(diǎn)的像素坐標(biāo)跟實(shí)際坐標(biāo)，如下表格所示。

選擇某款視覺(jué)軟件，進(jìn)行手動(dòng)標(biāo)定，這里沒(méi)有太多要求，只做介紹，其它品牌軟件標(biāo)定方法或原理類似。把上面列好值輸入到軟件中，得到6個(gè)標(biāo)定數(shù)據(jù)。

如有機(jī)器人需要建立好實(shí)際的坐標(biāo)系，跟相機(jī)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。取標(biāo)定好的數(shù)據(jù)，進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)位置糾偏等功能。