Η κατανόηση των εγγενών και εξωγενείς παραμέτρων μιας φωτογραφικής μηχανής είναι απαραίτητη για την ακριβή τρισδιάστατη ανακατασκευή. Αυτές οι παράμετροι καθορίζουν τον τρόπο με τον οποίο μια κάμερα αποτυπώνει τη σκηνή και τον τρόπο με τον οποίο η σκηνή προβάλλεται πάνω στο επίπεδο της εικόνας. Η ακριβής βαθμονόμηση εξασφαλίζει ακριβή τρισδιάστατη μοντελοποίηση και μέτρηση.

Παράμετροι κάμερας Intrinsic

Οι ενδογενείς παράμετροι περιγράφουν τα εσωτερικά χαρακτηριστικά της κάμερας, συμπεριλαμβανομένης της εστιακής απόστασης, του οπτικού κέντρου και της παραμόρφωσης φακών. Παριστάνονται από μια μήτρα που μετατρέπει 3D σημεία στις συντεταγμένες της κάμερας σε 2D σημεία εικόνας.

Η εγγενής μήτρα έχει συνήθως την ακόλουθη μορφή:

K = [αρχίστε{bmatrix} f x & 0 & c x ⁇ 0 & f y & c y ⁇ 0 & 0 & 1 end{bmatrix} ]

Όπου f x και f y είναι τα εστιακά μήκη σε μονάδες εικονοστοιχείων, και c x] και c y είναι οι συντεταγμένες του οπτικού κέντρου.

Παράμετροι εξωστρεφούς κάμερας

Οι εξτρινικές παράμετροι καθορίζουν τη θέση και τον προσανατολισμό της κάμερας στο παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων. Αποτελούνται από μήτρα περιστροφής R και έναν φορέα μετάφρασης t].

Οι εξωγενείς χάρτες μετασχηματισμού 3D σημεία από το παγκόσμιο σύστημα συντεταγμένων στο σύστημα συντεταγμένων κάμερας:

[X c, Y c, Z c]^T = R * [X w, Y w, Z w]^T + t

Διαδικασία βαθμονόμησης

Η βαθμονόμηση της κάμερας περιλαμβάνει την σύλληψη πολλαπλών εικόνων ενός γνωστού μοτίβου βαθμονόμησης, όπως ένα πίνακα ελέγχου. Αλγόριθμοι λογισμικού στη συνέχεια αναλύουν αυτές τις εικόνες για να υπολογίσουν τις εγγενείς και εξτρινσικές παραμέτρους.

Οι κοινές μέθοδοι περιλαμβάνουν την τεχνική βαθμονόμησης του Ζανγκ, η οποία χρησιμοποιεί πολλαπλές εικόνες για να λύσει τις παραμέτρους μέσω αλγορίθμων βελτιστοποίησης.

  • Σύλληψη εικόνων ενός μοτίβου βαθμονόμησης από διαφορετικές γωνίες.
  • Αναγνωρίστε σημεία χαρακτηριστικών σε κάθε εικόνα.
  • Χρησιμοποιήστε λογισμικό βαθμονόμησης για τον υπολογισμό παραμέτρων.
  • Επιβεβαιώστε την ακρίβεια βαθμονόμησης.