OpenCV实现相机标定示例详解

Xylona ·

更新时间:2024-11-10

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环境准备

相机标定

棋盘格图片

实时显示相机的画面

在线标定

实时显示相机画面，按键保存能检测到角点的棋盘格图片

离线标定

畸变矫正

环境准备

vs2015+opencv4.10安装与配置

相机标定

棋盘格图片

可以自己生成，然后打印到A4纸上。（也可以去TB买一块，平价买亚克力板的，不反光买氧化铝材质，高精度买陶瓷的）


/**
* 生成棋盘格图片
**/
int generateCalibrationPicture()
{
//Mat frame = imread("3A4.bmp"); // cols*rows = 630*891  
Mat frame(1600, 2580, CV_8UC3, Scalar(0, 0, 0));
int nc = frame.channels();
int nWidthOfROI = 320;
for (int j = 10; j<frame.rows - 10; j++)
{
uchar* data = frame.ptr<uchar>(j);
for (int i = 10; i<(frame.cols - 10)*nc; i += nc)
{
if ((i / nc / nWidthOfROI + j / nWidthOfROI) % 2)
{
// bgr  
data[i / nc*nc + 0] = 255;
data[i / nc*nc + 1] = 255;
data[i / nc*nc + 2] = 255;
}
}
}
imshow("test", frame);
//imwrite("3.bmp", frame);
waitKey(0);
return 0;
}

实时显示相机的画面

准备一个相机，我的是usb相机（罗技100多的）。


int displayCameraRealTime()
{
//1.从摄像头读入视频
VideoCapture capture(0);
if (!capture.isOpened()) {
std::cout << "无法开启摄像头！" << std::endl;
return -1;
}
//2.循环显示每一帧
while (1)
{
Mat cam;
capture >> cam;//获取当前帧图像
namedWindow("实时相机画面", WINDOW_AUTOSIZE);
imshow("实时相机画面", cam);//显示当前帧图像
  //imwrite(to_string(i) + ".png", cam);
waitKey(20);//延时20ms
}
}

效果如下图：

在线标定

把打印的棋盘格固定在板子上


/**
* 实时检测角点，按键保存角点参数，达到数量执行标定并保存标定结果
* @param numBoards需要几张标定图片，即获取几组角点参数
* @param boardSize格子尺寸Size 7*4
* @param squareSize格子尺寸 mm
* @param flipHorizontal是否翻转
*/
int calibrateCameraRealTime(int numBoards, cv::Size boardSize, float squareSize = 1, int delay = 50, bool flipHorizontal = false);

实时显示相机画面，按键保存能检测到角点的棋盘格图片


int saveChessboardImages(cv::Size boardSize, string savePath)
{
//1.从摄像头读入视频
VideoCapture capture(0);
if (!capture.isOpened()) {
std::cout << "无法开启摄像头！" << std::endl;
return -1;
}
if (savePath != "./")
{
myMkdir(savePath);
}
//2.循环显示每一帧
while (1) {
Mat image0, image;
capture >> image0;
// 将图像复制到image
image0.copyTo(image);
// 查找标定板(不对称圆网格板)
vector<Point2f> corners;
//bool found = findCirclesGrid(image, boardSize, corners, CALIB_CB_ASYMMETRIC_GRID);
bool found = findChessboardCorners(image, boardSize, corners, CALIB_CB_FAST_CHECK);
// 画上去
drawChessboardCorners(image, boardSize, corners, found);
int action = waitKey(30) & 255;
// 判断动作
if (action == ACTION_SPACE) { // 用户按下了空格
if (found) {
// 保存图片
string imgFileName = savePath + getCurrentTime() + ".png";
imwrite(imgFileName, image0);
cout << imgFileName << " saved" << endl;
}
else {
printf("%s\n", "未检测到角点");
}
}
else if (action == ACTION_ESC) { // 用户按下了ESC
break;
}
cv::imshow("Calibration", image);
}
cv::destroyAllWindows();
return 1;
}

离线标定


/**
* 离线相机标定
* @param imagePath    标定图片存放路径
* @param boardSize    格子尺寸Size 7*4
* @param squareSize   格子尺寸 mm
*/
int calibrateCameraOffLine(string imagePath, const Size boardSize, float squareSize = 1);

畸变矫正


/**
* 去畸变 1、本地图片 2、实时相机图像
* @param path标定参数存放路径
* @param imagePath需要矫正的图片 存放路径
*/
int undistortRectifyImage(string paraPath, string imagePath = " ");

矫正效果貌似不明显