相机标定 之 前提

1.为什么需要相机标定？

一个是由于每个镜头的在生产和组装过程中的畸变程度各不相同，通过相机标定可以校正这种镜头畸变，生成矫正后的图像——矫正透镜畸变；

另一个是根据标定后的到的相机参数建立相机成像几何模型，由获得的图像重构出三维场景。具体来说：当我们用摄像机拍照时，从照片里得到一些空间信息（比如距离，尺寸等），是要利用二维图像得到三维信息。我们拍照的时候把空间物体信息通过摄像机变成了二维图像，这个过程本来是不可逆的。但如果我们可以找到一个摄像机的数学模型，就可以 ：从二维图像+模型逆推得到原来三维信息。标定就是在找这个模型。

2.相机标定可以做什么？
1.相机在出厂之前都需要进行相机标定，用软件的方法校正生成的图像，避免拍摄出的图像产生桶形和枕形畸变；
2.根据相机成像的几何模型，将世界坐标系中的3D物体映射到2D成像平面上；
3.求解多个相机对之间的映射关系

3.相机标定后可以得到什么？
相机的内参矩阵$A（dx,dy,r,u,v,f）$，外参矩阵$[R|T]$、畸变系数$[k1,k2,k3,p1,p2]$。

•内参矩阵各元素意义：一个像素的物理尺寸$dx$和$dy$，焦距$f$，图像物理坐标的扭曲因子$r$，图像原点相对于光心成像点的的纵横偏移量$u$和$v$（像素为单位）。

•外参矩阵：世界坐标系转换到相机坐标系的旋转$R$和平移$T$矩阵。

•畸变系数：包括相机的径向畸变系数 $k1,k2,k3,$，和相机的切向畸变系数$p1,p2$。

4.什么情况下需要借助相机标定的方法？
所有辅助摄像头的系统，需要根据捕获的图像重构出三维场景，如单目或双目测距，三维重建，SLAM，AR等。

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