用matlab对相机进行标定获取相机内参

常见的相机标定方式是张正友的棋盘格标定法，即用相机拍摄打印好的棋盘格图图像，将图像传入函数计算出相机的内参数据。

本文讲解的是将相机直接连接电脑，用matlab的相机标定工具箱通过相机实时采集一定数量的棋盘格图像，然后计算获取相机内参。

 

实现：

Win10,64系统

matlab R2016a

 

后续用途：

（一）solvepnp 单目三维位姿估计--------理论

（二）solvepnp 单目三维位姿估计--------利用二维码求解相机世界坐标

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Step1 打开相机标定工具箱

 

 在《图像处理和计算机视觉》栏 找到相机标定工具：

在弹出的上图中点击红色下拉三角，选择 “From camera” 即工具箱会读取外接相机然后实时画面获取图像。

 

如果此期间弹出错误，提示未安装web camera的相应的包，那么需要你额外安装下对应的包；

安装方式为：

在主页中选择 “附加功能” 选择 “Get Hardware support packages”  

在网络条件好的情况选择网络安装，下一步；

 

 查看支持安装的所有包，找到USB Webcams 这个USB相机包 文件，点击Next安装。

 

如此，安装了能够读取外部USB相机的包后，用matlab打开相机就不再出错了。

 

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Step 2 读取相机开始采集图像做标定

在上一步中 From camera后，正确连接相机的情况下，会出现下图：

 选择待会用相机采集图像后保存图像的路径；选择每次采集图像的间隔时间（默认5秒），选择共采集多少张图（默认20张）；

选择完毕后点击Capture 进行采集；

使用方式是你可以将棋盘格打印出来后贴在墙上，拿着摄像头从各个角度拍摄采集棋盘格图像；或者你固定相机不动，将棋盘格固定在平坦物上，让棋盘格动；我选择前者。

 

选择Capture后会弹出下图，让你填写棋盘格网格实际物理尺寸（默认25mm），实际常用的网格图大小也差不多，我的是26mm

开始采集图像：

 

实际采集20张图像后即停止采集，我 在选项中选择了 3阶径向畸变系数，计算切向畸变系数。

只要你的重投影整体平均误差小于0.5像素即可：

 下图是标定过程中以相机为中心视角的外参情况：

下图是以棋盘格为中心视角的外参 情况：

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Step 3 导出标定数据

 

我们可以导出得到相机的内参信息：

 

上图划红线解释依次为：

径向畸变系数（3阶），切向畸变系数（2阶），世界坐标单位是mm，内参矩阵，焦距（分fx,fy)，成像平面原点（理想情况是图像宽高中心位置），成像平面原点坐标（单位是像素）；

获取如上信息后则可以对相机做矫正，做PnP相机位姿估计啦~