双目视觉 标定+矫正 （基于MATLAB）

准备双目摄像头：

准备标定板

标定的开始阶段最需要用到的标定板，可以直接从opencv官网上能下载到：

http://docs.opencv.org/2.4/_downloads/pattern.png

具体如下：

然后，建议固定到盒子上，方便等下拍照。

采集图片

建议左右摄像头，同时拍照，分别保存起来，可以参考  opencv 双目摄像头拍照

保存大约20到30张图片，MATLAB2016的这个工具十分挑剔，如果角度不好的话，将使用不了，因此在采集图像时，最好多的采集一些，拍的时候要拍到全部；注意事项：是测量好屏幕上每个方格的大小，这个标定的时候会用到，比如20mm。

一、 标定步骤

1.  调出标定工具箱

在命令行输入stereoCameraCalibrator，出现如下界面：

2.      勾选相应的选项

然后将上面的“Skew”、“Tangential Distortion”以及“2 Coefficients”等选项选上，将“3 Coefficients”选项去掉，如下：

3.      载入图像

然后点击 Add images（添加图像），出现如下界面：

Camera 1 代表左摄像头，Camera 2 代表右摄像头，分别选择存放着左右图像的文件夹，需要特别注意的是棋盘格的边长应该根据打印的实际大小填写 (例如20mm)，单位可以选择

然后点击OK，程序会自动检测采集的图像到底有多少可以使用，可以说MATLAB2016的这个工具十分挑剔，如果角度不好的话，将使用不了，因此在采集图像时，最好多的采集一些。(此处只是为了说明标定步骤，所以使用的图像较少)。

4.      标定

点击按钮，开始标定：

5.      校准

从下图可以看到，平均的标定误差以及 标定过程中误差较大的的图像对。

点击选择不想接受的误差直方图，可以直接在左边的图像对中找到对应的图像，右键选择“Remove and Recalibrate”：

可以重复上述步骤，直到认为误差满足标定需求为止。

6.      导出参数

点击选择Export camera parameters, 并点击“OK”。

二、      参数读取

标定结束后，会得到如下标定参数：

CameraParameters1与CameraParameters2为左右摄像头的内部参数，RotationOfCamera2与TranslationOfCamera2为两个摄像头的旋转、平移参数。

1.    两个摄像头的平移和旋转参数

平移参数可直接使用；但旋转参数需进行转置才能使用。

2.   摄像机内参矩阵

双击框框这里：

CameraParameters1与CameraParameters2中包含如下文件：

IntrinsicMatrix存放的是摄像头的内参，只与摄像机的内部结构有关，需要先转置再使用。

例如：左相机的参数，点击CameraParameters1

IntrinsicMatrix 存放的是摄像头的内参

RadialDistortion 和 TangentialDistortion 中存放的是畸变参数

先看一下 IntrinsicMatrix 参数，双击一下 IntrinsicMatrix

这个和OpenCV中是转置的关系，注意不要搞错。

对应

即：

420.758142829981      -0.457820850080972     344.440839504749

0                               423.157176819330          242.870587685168

0                                    0                                              1

3.      畸变参数

RadialDistortion 和TangentialDistortion 中存放的是畸变参数，

RadialDistortion 为 径向畸变，摄像头由于光学透镜的特性使得成像存在着径向畸变，可由K1，K2，K3确定。

TangentialDistortion 为 切向畸变，由于装配方面的误差，传感器与光学镜头之间并非完全平行，因此成像存在切向畸变，可由两个参数P1，P2确定。

不过在使用时，需要注意参数的排放顺序，即K1，K2，P1，P2，K3。切记不可弄错，否则后续的立体匹配会出现很大的偏差。

例如， 左相机为例：

RadialDistortion ：0.016004928431323 , 0.041062484186359  对应 K1，K2  ； K3默认为0

TangentialDistortion ：0.005480700176874 , 0.003979285309815   对应  P1，P2

所以在opencv中使用时，K1，K2，P1，P2，K3顺序 ：

0.016004928431323 , 0.041062484186359 , 0.005480700176874 , 0.003979285309815  ,0

希望对你有帮助。

MATLAB 机器视觉

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