Calcul des paramètres de caméra intrinsèque et extrinsèque pour la reconstruction 3d

La compréhension des paramètres intrinsèques et extrinsèques d'une caméra est essentielle pour une reconstruction 3D précise. Ces paramètres définissent comment une caméra capture la scène et comment la scène est projetée sur le plan d'image. Un calibrage précis assure une modélisation et une mesure 3D précises.

Paramètres intrinsèques de la caméra

Les paramètres intrinsèques décrivent les caractéristiques internes de la caméra, y compris la longueur focale, le centre optique et la distorsion de la lentille. Ils sont représentés par une matrice qui transforme les points 3D en points d'image 2D.

La matrice intrinsèque a généralement la forme suivante:

K = [ start{bmatrix} f x & 0 & c x \ 0 & f y & c y \ 0 & 0 & 1 fin{bmatrix} ]

Lorsque f x et f y sont les longueurs focales en unités de pixels, et c x et c y sont les coordonnées du centre optique.

Paramètres extrinsèques de la caméra

Les paramètres extrinsèques définissent la position et l'orientation de la caméra dans le système de coordonnées mondiales. Ils consistent en une matrice de rotation R et un vecteur de traduction t.

Les cartes de transformation extrinsèques des points 3D du système de coordonnées du monde au système de coordonnées de la caméra:

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

Processus d'étalonnage

L'étalonnage de la caméra consiste à capturer plusieurs images d'un modèle d'étalonnage connu, comme un tableau de vérification. Les algorithmes logiciels analysent ensuite ces images pour estimer les paramètres intrinsèques et extrinsèques.

Les méthodes courantes comprennent la technique d'étalonnage de Zhang, qui utilise plusieurs images pour résoudre les paramètres par des algorithmes d'optimisation.