Расчет внутренних и внешних параметров камеры для 3D-реконструкции

Понимание внутренних и внешних параметров камеры имеет важное значение для точной 3D-реконструкции. Эти параметры определяют, как камера захватывает сцену и как сцена проецируется на плоскость изображения. Точная калибровка обеспечивает точное 3D-моделирование и измерение.

Внутренние параметры камеры

Внутренние параметры описывают внутренние характеристики камеры, включая фокусное расстояние, оптический центр и искажение объектива.Они представлены матрицей, которая преобразует 3D-точки в координатах камеры в 2D-точки изображения.

Внутренняя матрица обычно имеет следующую форму:

K = [начало [bmatrix] f x & 0 & c x \0 & f y & c y \0 & 0 & 1 конец [bmatrix]]

Где f x и f y — фокусные расстояния в пиксельных единицах, а c x и c y — координаты оптического центра.

Внешние параметры камеры

Внешние параметры определяют положение и ориентацию камеры в мировой системе координат.Они состоят из матрицы вращения R и вектора трансляции t.

Внешнее преобразование отображает 3D точки от мировой системы координат до системы координат камеры:

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

Процесс калибровки

Калибровка камеры включает в себя захват нескольких изображений известного образца калибровки, такого как шахматная доска. Затем программные алгоритмы анализируют эти изображения для оценки внутренних и внешних параметров.

Общие методы включают метод калибровки Чжана, который использует несколько изображений для решения параметров с помощью алгоритмов оптимизации.