在OpenCV中用cvCalibrateCamera2进行相机标定(附程序)

piao

看到论坛里有不少人在用OpenCV中的标定函数cvCalibrateCamera2 进行相机标定时遇到不少问题,说一些自己的看法。


1）因为cvCalibrateCamera2 函数主要是用张正友的平面标定方法的，所以首先我建议大家看一下张正友的那篇经典的论文
完整版 22页 里面分析的非常详细《A Flexible New Technique for Camera Calibration.rar》(<!-- m --><a class="postlink" href="http://research.microsoft.com/~zhang/Papers/TR98-71.pdf">http://research.microsoft.com/~zhang/Papers/TR98-71.pdf</a><!-- m -->)
精简版 8页《Flexible Camera Calibration by Viewing a Plane from Unknown Orientations》 - Zhang, ICCV99,
(<!-- m --><a class="postlink" href="http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/papers/zhan99.pdf">http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/ ... zhan99.pdf</a><!-- m -->)

2）至于不少人说OpenCV中用cvCalibrateCamera2 进行相机标定的精度差，标定结果不稳定，我想可能的原因有：

  原因之一）可能是在标定的时候标定板所在平面与成像平面(image plane)之间的夹角太小，张正友论文里的仿真数据(有噪声的数据)说明当两者夹角太小误差
  会很大， 从张正友的论文里给出的5幅图中（http://research.microsoft.com/~zhang/Calib/）其中标定平面与成像平面的夹角分别为：
  8.8947   11.2325   24.4875   10.8535    9.5829（单位：度）。
  而且张正友的论文中也提到两幅标定板之间的位置平行放置的话，相关相当于一幅 因此在实际标定中平行放置的情况最好避免，可能有时你无形之中就犯了这
  个错误。

  原因之二）标定时拍摄的图片太少，虽然张正友的论文里只用了5幅图片，但是我建议搞个10来幅左右还是必要的，因为我们实际中可能标定板用A4的纸打印出
  来贴在一块板上的，标定板上的世界坐标精度就不是特别高，多拍摄几幅图像能减少这方面带来的误差，而且多个角度拍摄也可能解决了问题一：标定板和成像
  平面夹角小的问题。这个家伙用20幅来标定(<!-- m --><a class="postlink" href="http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/htmls/example.html">http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/ ... ample.html</a><!-- m -->)

  原因之三）图像上角点提取的不准确，我认为用cvFindChessboardCorners函数找角点不是很好，假如拍到的图像不是完整的棋盘格的时候肯定会有问题的，而
  且也不少人反应用这个函数提取不出角点，建议可以用其他工具 比如：
  OpenCV and MatLab Camera Calibration Toolboxes Enhancement（http://graphics.cs.msu.ru/en/research/calibration/）
  Camera Calibration Toolbox for Matlab（http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/htmls/example.html）★★★★★强烈推荐

   当然还有可能其他人为的什么原因。


3）建议用其他方法比如Tsai的标定方法或其他的标定工具进行标定
  ★★★★★强烈推荐 用这个matlab标定工具箱来进行标定，可以和OpenCV做个对比嘛 ，它也是基于张正友的平面标定方法的，做得非常人性化，呵呵，
  有误差分析、标定结果三维重建、重投影计算角点等功能 。
  Camera Calibration Toolbox for Matlab（http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/）

4）三个OpenCV下的标定程序

程序1）《基于OpenCV的计算机视觉技术实现》(<!-- m --><a class="postlink" href="http://www.sciencep.com/s_single.php?id=14881">http://www.sciencep.com/s_single.php?id=14881</a><!-- m -->)这本书上的相机标定程序 （有标定图片 改下参数 可以直接运行）
  
程序2） 自己写的一个简单的标定程序：plane_calibration_opencv（要先准备好 角点的图像坐标和对应的世界坐标 ）
<!-- l --><a class="postlink-local" href="http://www.opencv.org.cn/forum/download/file.php?id=284">download/file.php?id=284</a><!-- l -->
程序3）http://www.opencv.org.cn主页上的例子
  <!-- m --><a class="postlink" href="http://www.opencv.org.cn/index.php?title=%E6%91%84%E5%83%8F%E5%A4%B4%E6%A0%87%E5%AE%9A&variant=zh-tw">http://www.opencv.org.cn/index.php?titl ... iant=zh-tw</a><!-- m -->

zhangshaobing51

太感谢了！问题一下子清晰很多！也感谢那个默默无名大侠把opencv标定不错的帖子放出来！

ollydbg23

楼主的这个篇文章写的很不错，我建议你可以在本论坛的wiki里面写成一个单独的文章，用来永久保存，如果是论坛里面的帖子的话，有可能被论坛的水文给冲掉，呵呵。

tanxainglin

支持经典 感谢奉献者

feixiaolin

建议置顶。

wangfeng86

很有用，谢谢！

kevinzhang109

好文章

xiaoc10

好文啊！收藏之。。

zcp3311

谢谢老大。许多天一直困惑于图像校正问题,论坛里对这个问题讨论的少,有价值的更少。你的无私让人敬佩。

arschof

大家对GML C++ Camera Calibration Toolbox 0.4这个calibration software是什么看法？