为什么要摄像机标定

蔡菜哥哥 · 2025-01-04 15:16:42

摄像机标定在计算机视觉和机器人技术中是一个至关重要的步骤,主要基于以下几个原因:

消除畸变

摄像机镜头可能会引入径向畸变和切向畸变,这会导致图像中的直线变弯曲,且离中心越远的像素失真越明显。通过标定,可以获得畸变系数,进而纠正图像,使其更加真实地反映现实世界。

提高系统稳定性

随着时间的推移,摄像机内部的参数可能会发生变化,例如由于温度波动或机械应力。通过定期进行标定,可以确保摄像机始终保持最佳状态。

适应不同环境

在不同的环境条件下,例如在室内、室外或恶劣天气中,摄像机的性能可能会受到影响。标定可以帮助摄像机适应这些环境变化,从而保持高度的测量精度。

获取精确的测量结果

机器视觉应用中,为了获取更高的测量精度,需要通过标定来实现坐标平面的转换以及图像的校正。这包括将任意坐标平面通过旋转和平移映射到理想坐标平面上,对有畸变的图像进行校正,让它成为符合小孔成像模型的像平面。

建立几何模型

在图像测量过程以及机器视觉应用中,为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系,必须建立相机成像的几何模型。这些几何模型参数就是相机参数,通常需要通过实验与计算才能得到。

外部参数的确定

摄像机标定不仅包括内部参数的校准,还包括外部参数的确定,即摄像机坐标相对于世界坐标系的位置和方向,例如旋转和平移信息。这些参数对于机器人视觉应用中获取目标物位姿信息至关重要。

综上所述,摄像机标定是确保计算机视觉和机器人系统准确性和可靠性的关键步骤,它通过消除畸变、提高系统稳定性、适应不同环境、获取精确的测量结果以及建立准确的几何模型,从而使得从图像中提取的信息能够真实反映现实世界,并在各种应用场景中发挥重要作用。

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