摄像头内外参标定

刚换了工作，手头上杂活会比较多，比如说现在手头上这个摄像头畸变矫正和内外参标定。看了挺多资料，做一些梳理，避免后面忘干净。我比较关注每个参数的物理意义，所以这个总结只是为了应用。

参考：https://blog.csdn.net/chentravelling/article/details/53558096

第一部分：

 

单目摄像头成像原理：

坐标系定义：

1、世界坐标系：描述世界里的某个对象坐标的坐标系。比如以标定板建立世界坐标系或者以车辆坐标系作为世界坐标系。单位是m

2、相机坐标系：以光心为原点，以光轴为Zc轴，Xc与Yc分别和成像平面x,y轴平行。单位是m

3、图像坐标系：成像平面的2D坐标系，原点为光轴与成像面的交点，x,y轴与摄像头坐标系的Xc,yc平行。单位是m

4、像素坐标系：最后呈现我们眼前的图像。左上角为原点，两个轴分别和图像坐标系平行。单位是像素。

 

坐标系变换关系：

1、世界坐标系->摄像头坐标系    （平移旋转）3D->3D

2、摄像头坐标系->图像坐标系    （投影变换）3D->2D

 

3、图像坐标系->像素坐标系        （量化平移）2D->2D

 

4、最终的转换公式针孔摄像头(pinhole camera)的成

 

 

以上是像原理。

内参 ：反应摄像机自身特性的参数，比如焦距像，素大小等。

外参：是世界坐标系中的参数，比如相机的位置和旋转方向。

 

通过这一部分可以对摄像头的成像原理有一个角为清晰的认识。

 

第二部分：畸变 （鱼眼摄像头）

opencv给出了鱼眼摄像头畸变矫正的说明，还是比较仔细的。畸变属于摄像头内参的范畴。

 

鱼眼摄像头畸变又被称为径向畸变，反映在上面的公式 r^2 = a^2+b^2,反应的摄像头坐标系里的点与光轴之间夹角。后面用多项式来拟合畸变。