資料:https://www.cnblogs.com/li-yao7758258/p/5929145.html
一典勇、成像質(zhì)量
1.1特定焦段最佳成像距離
有資料顯示鏡頭的最佳成像距離是鏡頭焦距的30~50倍,畫面中清晰范圍比較少就是小景深叮趴;大景深就是畫面中清晰范圍比較大的時(shí)候叫做大景深割笙。影響景深的大小有光圈、焦距眯亦。光圈是一個(gè)控制鏡頭通光量的裝置(越大圖像亮度和分辨率越高伤溉,且景深越泻篮俊),當(dāng)我們在拍攝的時(shí)候谈火,光圈越大,景深越大舌涨;光圈糯耍、主體不變的情況下,焦距越短景深越大即畫面清晰范圍比較大囊嘉,鏡頭焦距段越長景深越小即清晰范圍比較形录肌;光圈扭粱、焦距段保持不變的情況下舵鳞,如果想要改變景深,只有一個(gè)辦法是通過被攝主體距離鏡頭的距離來控制了琢蛤,距離越遠(yuǎn)蜓堕,畫面中的前后清晰范圍就越大,反之當(dāng)你距離很近的時(shí)候博其,前后的清晰范圍也就相對的變小了套才。所以理論上講,長焦段的某種程度上可以實(shí)現(xiàn)景深的效果慕淡,可以把拍攝目標(biāo)與背景分割背伴,以減小錯(cuò)誤識別。
1.2圖片清晰度的解釋
跟芯片類型(CCD芯片優(yōu)于CMOS芯片)峰髓,芯片感光面積傻寂,以及鏡頭和其他光學(xué)硬件都有關(guān)系,不能只單看像素值携兵。而且清晰度和高質(zhì)量(比如機(jī)器視覺中能獲取每一個(gè)像素值的信息)不是相同概念疾掰。
感光器的面積越大,單個(gè)像素點(diǎn)的尺寸越大徐紧,感光性能越好个绍,捕捉的光子信息越多,信噪比越低浪汪,成像質(zhì)量越好
1.3輔助光源
相同工業(yè)相機(jī)及鏡頭參數(shù)條件下巴柿,照明光源的廣波波長越短,得到的圖像分辨率越高死遭。
二广恢、相機(jī)標(biāo)定
在圖像測量過程以及機(jī)器視覺應(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應(yīng)點(diǎn)之間的相互關(guān)系呀潭,必須建立相機(jī)成像的幾何模型钉迷,這些幾何模型參數(shù)就是相機(jī)參數(shù)至非。在大多數(shù)條件下這些參數(shù)必須通過實(shí)驗(yàn)與計(jì)算才能得到,這個(gè)求解參數(shù)的過程就稱之為相機(jī)標(biāo)定(或攝像機(jī)標(biāo)定)糠聪。但是畸變不影響圖像的清晰度荒椭。
相機(jī)的標(biāo)定主要有兩種方法? ?? :攝像頭標(biāo)定方法和攝像頭自標(biāo)定方法,典型的有:(1)Tsai(傳統(tǒng)的標(biāo)定方法)? (2)張正友(介于傳統(tǒng)與自標(biāo)定方法之間)張正友標(biāo)定法由于很簡單
所以得到廣泛 的應(yīng)用舰蟆,張正友標(biāo)定法的步驟:
1趣惠、打印一張模板并貼在一個(gè)平面上;
2身害、從不同角度拍攝若干張模板圖像味悄;
3、檢測出圖像中的特征點(diǎn)塌鸯;
4侍瑟、求出攝像機(jī)的外參數(shù)(單應(yīng)性矩陣)和內(nèi)參數(shù)(最大似然估計(jì)) ;
5丙猬、求出畸變系數(shù)涨颜;
?6、優(yōu)化求精茧球。
具體步驟為:
1.在matlab中打開camera calibrator(輸入棋盤格的實(shí)際單格長度)
2.添加多張棋盤格(圖片大小要一致,數(shù)量20為佳,拍攝時(shí):標(biāo)定模板給固定咐低,改變手機(jī)的遠(yuǎn)近距離、角度袜腥、位置)加入完成后點(diǎn)擊Calibrate
然后點(diǎn)擊左下的show undistorted 和 show original 可觀察兩幅圖片校準(zhǔn)前后的差別.
3.點(diǎn)擊Export Camera保存參數(shù)(返回到命令窗口见擦,即可看到相機(jī)參數(shù),在命令行輸入cameraParams1.IntrinsicMatrix ? 可得到內(nèi)參矩陣和徑向畸變cameraParams.RadialDistortion)
方法二:
https://blog.csdn.net/jameshater/article/details/53172333
得到標(biāo)定后的參數(shù)后,可以用opencv加這些參數(shù)來消除畸變.
相關(guān)資料
1.1世界坐標(biāo)系
? ? 世界坐標(biāo)系也稱為測量坐標(biāo)系羹令,是一個(gè)三維直角坐標(biāo)系鲤屡,以其為基準(zhǔn)可以描述相機(jī)和待測物體的空間位置。世界坐標(biāo)系的位置可以根據(jù)實(shí)際情況自由確定福侈。
1.2 相機(jī)坐標(biāo)系
? ? 相機(jī)坐標(biāo)系也是一個(gè)三維直角坐標(biāo)系酒来,原點(diǎn)位于鏡頭光心處,x肪凛、y軸分別與相面的兩邊平行堰汉,z軸為鏡頭光軸,與像平面垂直伟墙。
? 1.3像素坐標(biāo)系(pixel coordinate)
? ? 像素坐標(biāo)系uov是一個(gè)二維直角坐標(biāo)系翘鸭,反映了相機(jī)CCD/CMOS芯片中像素的排列情況。原點(diǎn)o位于圖像的左上角戳葵,u軸就乓、v軸分別于像面的兩邊平行。像素坐標(biāo)系中坐標(biāo)軸的單位是像素(整數(shù))。
? ? 像素坐標(biāo)系不利于坐標(biāo)變換生蚁,因此需要建立圖像坐標(biāo)系XOY噩翠,其坐標(biāo)軸的單位通常為毫米(mm),原點(diǎn)是相機(jī)光軸與相面的交點(diǎn)(稱為主點(diǎn))邦投,即圖像的中心點(diǎn)伤锚,X軸、Y軸分別與u軸志衣、v軸平行屯援。故兩個(gè)坐標(biāo)系實(shí)際是平移關(guān)系,即可以通過平移就可得到蠢涝。
圖像坐標(biāo)系(x,y)至像素坐標(biāo)系(u,v)
(根據(jù)小孔成像原理,圖像坐標(biāo)系應(yīng)在相機(jī)坐標(biāo)系的另一邊阅懦,為倒立反向成像和二,但為方便理解和計(jì)算,故投影至同側(cè)耳胎。)
根據(jù)三角形相似性原理得:
三惯吕、世界坐標(biāo)系(Xw,Yw,Zw)至相機(jī)坐標(biāo)系(Xc,Yc,Zc)
相機(jī)的畸變有徑向畸變和切向畸變(包括枕形畸變和桶形畸變)
徑向畸變是由于鏡頭的凸透形狀造成的,即固有特性無法消除怕午,主要可通過硬件和軟件消除废登,如硬件上采用高質(zhì)量的光學(xué)玻璃及鏡片組優(yōu)化設(shè)計(jì)(價(jià)格因素),軟件上用matlab或opencv后期進(jìn)行畸變矯正郁惜。
切向畸變主要由于相機(jī)安裝過程中產(chǎn)生的堡距,即透鏡本身和傳感器平面不平行造成的。
2兆蕉、切向畸變來自于整個(gè)攝像機(jī)的組裝過程
畸變還有其他類型的畸變羽戒,但是沒有徑向畸變、切向畸變顯著
切向畸變是由于透鏡制造上的缺陷使得透鏡本身與圖像平面不平行而產(chǎn)生的虎韵。
切向畸變可分為:薄透鏡畸變易稠、離心畸變
張正友的方法只考慮了徑向畸變,沒有考慮切向畸變包蓝,同樣的驶社,Tasi畸變模型同張氏畸變模型類似,也只考慮了徑向畸變测萎。