openCV---相机内外参标定

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-02 23:32:01

https://blog.csdn.net/u012319493/article/details/77622053

来源
张正友相机标定Opencv实现以及标定流程&&标定结果评价&&图像矫正流程解析(附标定程序和棋盘图)
https://my.oschina.net/abcijkxyz/blog/787659

将openCV安装目录下的“opencv2.4.8\opencv\sources\samples\cpp”中的有关棋盘的图片复制到工程目录下
这里写图片描述

在“calibdata.txt”中写入以下内容:

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#include <iostream> #include <sstream> #include <time.h> #include <stdio.h> #include <fstream>  #include <opencv2/core/core.hpp> #include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp> #include <opencv2/calib3d/calib3d.hpp> #include <opencv2/highgui/highgui.hpp>  using namespace cv; using namespace std;   void main()  {     ifstream fin("calibdata.txt");             /* 标定所用图像文件的路径 */     ofstream fout("caliberation_result.txt");  /* 保存标定结果的文件 */        // 读取每一幅图像,从中提取出角点,然后对角点进行亚像素精确化     int image_count = 0;  /* 图像数量 */     Size image_size;      /* 图像的尺寸 */     Size board_size = Size(9, 6);             /* 标定板上每行、列的角点数 */     vector<Point2f> image_points_buf;         /* 缓存每幅图像上检测到的角点 */     vector<vector<Point2f>> image_points_seq; /* 保存检测到的所有角点 */     string filename;      // 图片名     vector<string> filenames;      while (getline(fin, filename))     {         ++image_count;         Mat imageInput = imread(filename);         filenames.push_back(filename);          // 读入第一张图片时获取图片大小         if(image_count == 1)         {             image_size.width = imageInput.cols;             image_size.height = imageInput.rows;         }          /* 提取角点 */         if (0 == findChessboardCorners(imageInput, board_size, image_points_buf))         {                        cout << "can not find chessboard corners!\n";  // 找不到角点             exit(1);         }          else          {             Mat view_gray;             cvtColor(imageInput, view_gray, CV_RGB2GRAY);  // 转灰度图              /* 亚像素精确化 */             // image_points_buf 初始的角点坐标向量,同时作为亚像素坐标位置的输出             // Size(5,5) 搜索窗口大小             // (-1,-1)表示没有死区             // TermCriteria 角点的迭代过程的终止条件, 可以为迭代次数和角点精度两者的组合             cornerSubPix(view_gray, image_points_buf, Size(5,5), Size(-1,-1), TermCriteria(CV_TERMCRIT_EPS + CV_TERMCRIT_ITER, 30, 0.1));              image_points_seq.push_back(image_points_buf);  // 保存亚像素角点              /* 在图像上显示角点位置 */             drawChessboardCorners(view_gray, board_size, image_points_buf, false); // 用于在图片中标记角点              imshow("Camera Calibration", view_gray);       // 显示图片              waitKey(500); //暂停0.5S               }     }     int CornerNum = board_size.width * board_size.height;  // 每张图片上总的角点数      //-------------以下是摄像机标定------------------      /*棋盘三维信息*/     Size square_size = Size(10, 10);         /* 实际测量得到的标定板上每个棋盘格的大小 */     vector<vector<Point3f>> object_points;   /* 保存标定板上角点的三维坐标 */      /*内外参数*/     Mat cameraMatrix = Mat(3, 3, CV_32FC1, Scalar::all(0));  /* 摄像机内参数矩阵 */     vector<int> point_counts;   // 每幅图像中角点的数量     Mat distCoeffs=Mat(1, 5, CV_32FC1,Scalar::all(0));       /* 摄像机的5个畸变系数:k1,k2,p1,p2,k3 */     vector<Mat> tvecsMat;      /* 每幅图像的旋转向量 */     vector<Mat> rvecsMat;      /* 每幅图像的平移向量 */      /* 初始化标定板上角点的三维坐标 */     int i, j, t;     for (t=0; t<image_count; t++)      {         vector<Point3f> tempPointSet;         for (i=0; i<board_size.height; i++)          {             for (j=0; j<board_size.width; j++)              {                 Point3f realPoint;                  /* 假设标定板放在世界坐标系中z=0的平面上 */                 realPoint.x = i * square_size.width;                 realPoint.y = j * square_size.height;                 realPoint.z = 0;                 tempPointSet.push_back(realPoint);             }         }         object_points.push_back(tempPointSet);     }      /* 初始化每幅图像中的角点数量,假定每幅图像中都可以看到完整的标定板 */     for (i=0; i<image_count; i++)     {         point_counts.push_back(board_size.width * board_size.height);     }         /* 开始标定 */     // object_points 世界坐标系中的角点的三维坐标     // image_points_seq 每一个内角点对应的图像坐标点     // image_size 图像的像素尺寸大小     // cameraMatrix 输出,内参矩阵     // distCoeffs 输出,畸变系数     // rvecsMat 输出,旋转向量     // tvecsMat 输出,位移向量     // 0 标定时所采用的算法     calibrateCamera(object_points, image_points_seq, image_size, cameraMatrix, distCoeffs, rvecsMat, tvecsMat, 0);      //------------------------标定完成------------------------------------      // -------------------对标定结果进行评价------------------------------      double total_err = 0.0;         /* 所有图像的平均误差的总和 */     double err = 0.0;               /* 每幅图像的平均误差 */     vector<Point2f> image_points2;  /* 保存重新计算得到的投影点 */     fout<<"每幅图像的标定误差:\n";      for (i=0;i<image_count;i++)     {         vector<Point3f> tempPointSet = object_points[i];          /* 通过得到的摄像机内外参数,对空间的三维点进行重新投影计算,得到新的投影点 */         projectPoints(tempPointSet, rvecsMat[i], tvecsMat[i], cameraMatrix, distCoeffs, image_points2);          /* 计算新的投影点和旧的投影点之间的误差*/         vector<Point2f> tempImagePoint = image_points_seq[i];         Mat tempImagePointMat = Mat(1, tempImagePoint.size(), CV_32FC2);         Mat image_points2Mat = Mat(1, image_points2.size(), CV_32FC2);          for (int j = 0 ; j < tempImagePoint.size(); j++)         {             image_points2Mat.at<Vec2f>(0,j) = Vec2f(image_points2[j].x, image_points2[j].y);             tempImagePointMat.at<Vec2f>(0,j) = Vec2f(tempImagePoint[j].x, tempImagePoint[j].y);         }         err = norm(image_points2Mat, tempImagePointMat, NORM_L2);         total_err += err/= point_counts[i];             fout << "第" << i+1 << "幅图像的平均误差:" << err<< "像素" << endl;        }           fout << "总体平均误差:" << total_err/image_count << "像素" <<endl <<endl;         //-------------------------评价完成---------------------------------------------      //-----------------------保存定标结果-------------------------------------------      Mat rotation_matrix = Mat(3,3,CV_32FC1, Scalar::all(0));  /* 保存每幅图像的旋转矩阵 */     fout << "相机内参数矩阵:" << endl;        fout << cameraMatrix << endl << endl;        fout << "畸变系数:\n";        fout << distCoeffs << endl << endl << endl;        for (int i=0; i<image_count; i++)      {          fout << "第" << i+1 << "幅图像的旋转向量:" << endl;            fout << tvecsMat[i] << endl;          /* 将旋转向量转换为相对应的旋转矩阵 */            Rodrigues(tvecsMat[i], rotation_matrix);            fout << "第" << i+1 << "幅图像的旋转矩阵:" << endl;            fout << rotation_matrix << endl;            fout << "第" << i+1 << "幅图像的平移向量:" << endl;            fout << rvecsMat[i] << endl << endl;        }        fout<<endl;      //--------------------标定结果保存结束-------------------------------      //----------------------显示定标结果--------------------------------      Mat mapx = Mat(image_size, CV_32FC1);     Mat mapy = Mat(image_size, CV_32FC1);     Mat R = Mat::eye(3, 3, CV_32F);     string imageFileName;     std::stringstream StrStm;     for (int i = 0 ; i != image_count ; i++)     {         initUndistortRectifyMap(cameraMatrix, distCoeffs, R, cameraMatrix, image_size, CV_32FC1, mapx, mapy);         Mat imageSource = imread(filenames[i]);         Mat newimage = imageSource.clone();         remap(imageSource, newimage, mapx, mapy, INTER_LINEAR);              StrStm.clear();         imageFileName.clear();         StrStm << i+1;         StrStm >> imageFileName;         imageFileName += "_d.jpg";         imwrite(imageFileName, newimage);     }      fin.close();     fout.close();     return ; } 

来源
张正友相机标定Opencv实现以及标定流程&&标定结果评价&&图像矫正流程解析(附标定程序和棋盘图)
https://my.oschina.net/abcijkxyz/blog/787659

文章来源: https://blog.csdn.net/qq_42914355/article/details/90246031
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