matlab相机标定工具箱

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matlab相机标定工具箱使用说明

用🦄VS2012+OpenCV2.4.6写的双🈁目标定的【biāo dìng de】程序🔡（其实就是跑的📊Samples），实验结【shí yàn jié】果一直😥很不理想【xiǎng】⛱，查看很多🔗Blog，说可以先用🦄MATLAB标定工🔺具箱获【jù xiāng huò】得extrinsics和【hé】intrinsics矩阵，然后作【rán hòu zuò】为输入参数再【cān shù zài】🎊读到OpenCV的stereoRectify函数😓，进而就【jìn ér jiù】可以Match了【le】。这里【zhè lǐ】，分享一下我做MATLAB标定的【biāo dìng de】过程：

一、环境配置

1.解压【jiě yā】MATLAB标定工【biāo dìng gōng】具箱至【jù xiāng zhì】🐳某个文件夹【jiàn jiá】🏤，默认为🌘：TOOLBOX_calib，将之存放在MATLAB\R2010b\toolbox下（个人喜【gè rén xǐ】⛵欢，也可以放其他😔位置）。

2.运行Matlab并添加文件夹TOOLBOX_calib的位置【de wèi zhì】🐙到matlab路径【lù jìng】path中🕊，具体操🌆作为🥑：File->Set Path->Add Folder To Path，然后找【rán hòu zhǎo】🔂到刚刚存放的【cún fàng de】文件夹TOOLBOX_calib，save一下就【yī xià jiù】OK了。

二、文件配置

将所有要标定🎚的棋盘图放到文件夹👿TOOLBOX_calib里【lǐ】🥎.m文件所👢在的目🏩录下（个人喜欢将左🦍右相机【yòu xiàng jī】的图片命名为left01.jpg和【hé】right01.jpg等的形式【shì】，看着舒【kàn zhe shū】服🗺，也和后【yě hé hòu】面要讲的标定结果保存对应【cún duì yīng】起来【qǐ lái】🏜），OK，万事俱备，准备开🕞动了【dòng le】。

三、单目标定

1.在Matlab命令行🎍窗口中【chuāng kǒu zhōng】🦍输入【shū rù】calib_gui

2.选择Standard

3.点击🍄Image names，命令行🔋窗口会提示你【tí shì nǐ】输入图片的basename以及图【yǐ jí tú】片的格【piàn de gé】式【shì】✉（比如你图片文【tú piàn wén】件名是right01, right02, …, right12，basename就是【jiù shì】right，图片格【tú piàn gé】式【shì】✉如：jpg），然后Matlab会自动🕶帮你读♟入这些😈图片

4.然后再回到主控制界【kòng zhì jiè】面🎤，点击🍓Extract grid corners，提取每【tí qǔ měi】幅图的🚞角点🛒。点击🍓完后，命令行【mìng lìng háng】会出现如下提示🥁，主要是👭让你输入棋盘角点搜📷索窗口🍶的大小。如果窗口定大一点的【yī diǎn de】话提取【huà tí qǔ】🍳角点🛒会比较方便点🐠，即便点🐠得偏离【dé piān lí】了也能【le yě néng】💪找到，但也要注意不【zhù yì bú】🌕能大过一个方【yī gè fāng】格的大【gé de dà】小。这些选【zhè xiē xuǎn】项【xiàng】，都只要🤚敲回车选用默【xuǎn yòng mò】🏉认设置就可以【jiù kě yǐ】了。

5.继上步Enter敲完后【qiāo wán hòu】，跳出第一幅棋【yī fú qí】盘格图，按顺时【àn shùn shí】针或是🚉逆时针方向分别点选🔠棋盘格【qí pán gé】的最外🈲面的四🦌个内格🤴点✉，程序会【chéng xù huì】自动检【zì dòng jiǎn】测出其余的角点✉。

6.在选完【zài xuǎn wán】四个角点后【diǎn hòu】🍺，程序会在命令行🍼窗口提示你输入标定【rù biāo dìng】板棋🐮盘的【pán de】size，输入你棋盘格的实际【de shí jì】📊大小就👞行🍼，比如我【bǐ rú wǒ】😵的棋盘🉑格是💛24mm，就输入【jiù shū rù】24。这步事实上相当关键【dāng guān jiàn】，它定义了空间【le kōng jiān】的尺度，如果要对物体【duì wù tǐ】📎进行🍼测量的话，这步是必须的。Ender后同时【hòu tóng shí】得到角【dé dào jiǎo】♑点检测结果图📮。

7.继续命【jì xù mìng】🚥令行窗口按Ender选择默⤵认项🚑，跳出新【tiào chū xīn】的标定板图❌像，同样的【tóng yàng de】方法【fāng fǎ】，如此反复【fù】，检测角点完【diǎn wán】12幅左视📭图❌。

8.检测完【jiǎn cè wán】♏所有的【suǒ yǒu de】🛴图像后，点击Calibration，开始摄【kāi shǐ shè】像头标📹定。

9.标定完成后，可以进【kě yǐ jìn】行各种【háng gè zhǒng】🔷结果的可视化👫观察【guān chá】。由➗Show Extrinsic得的结😳果图可见相机与标定板的距🥔离约为1000mm左右，且其中【qí zhōng】🎁各种颜色标定【sè biāo dìng】板对应Analyse Error的结果【de jié guǒ】图的各💰种误差【zhǒng wù chà】结果，其中【qí zhōng】，红色的📀（对应第【duì yīng dì】2幅标定板图像）的误差较大🌫，部分角【bù fèn jiǎo】点提取🐜有问题【yǒu wèn tí】（这是当💏时选角😿点时我故意选【gù yì xuǎn】得偏离【dé piān lí】了一些，验证一【yàn zhèng yī】下🛑）。

11.左摄像头标定的方法【de fāng fǎ】与右摄【yǔ yòu shè】🏚像头相🔴同🤕，生成的【shēng chéng de】Calib_Result.mat之后📘，将其改【jiāng qí gǎi】名为Calib_Result_left.mat就可以了。

四、双目标定

1.左右摄【zuǒ yòu shè】像头都标定完💻成之后【chéng zhī hòu】👮，就可以📤开始立体标定【tǐ biāo dìng】了。在【zài】Matlab命令行【mìng lìng háng】✈中键入🚣stereo_gui启动立体标定【tǐ biāo dìng】面板。

2.点击Load left and right calibration files，在命令行窗口中会提示你分【shì nǐ fèn】别填写🛵左右自【zuǒ yòu zì】🆖标定的结果🔄，如果你🖌按上面【àn shàng miàn】的文件【de wén jiàn】名【míng】保存方式的🛤话，直接【zhí jiē】Ender选择默【xuǎn zé mò】认的文件【de wén jiàn】名【míng】(Calib_Result_left.mat和【hé】🕑Calib_Result_right.mat)，或是填🎗写你自己保存🕹的文件【de wén jiàn】名【míng】。

3.Load成功后，就可以开始Run stereo calibration了，run之后的结果如下图所示【shì】，左右摄👸像头的🛥参数都✔做了修正🍰，并且也【bìng qiě yě】求出了【qiú chū le】两个摄🥀像头之【xiàng tóu zhī】间的旋😀转和【hé】平移关系【yí guān xì】向量(om和【hé】T)。从结果【cóng jié guǒ】可以看【kě yǐ kàn】🍥出左右相机的Focal Length相差还【xiàng chà hái】😔是蛮大的，不知这【bú zhī zhè】对后续🈁的视差图等计🚿算影响🕦如何（怎么调整两个摄🥀像机的焦距【jiāo jù】🛡相同也【xiàng tóng yě】是个问💖题【tí】）。

4.run成功后，就可以🕵看标定的结果了【le】🚥。同样可【tóng yàng kě】💵以直观⏹的看出【de kàn chū】相机的相对位置相差【zhì xiàng chà】很大。

图4.图3的俯视图

5.还可以通过🐹Rectify the calibration images按钮，得到纠【dé dào jiū】👙正后的所有棋【suǒ yǒu qí】盘格图片，可以直【kě yǐ zhí】接读入🍬OpenCV中进行Match了【le】🛠。当然，你需要对其他🕦物体或是想实【shì xiǎng shí】时得到【shí dé dào】⏭视差图📰，还得将【hái dé jiāng】😽互标定【hù biāo dìng】结果写到⏭OpenCV函数调用时支🌈持的格式【shì】。

五、问题探讨

1.相机的焦距是否应该保持一致？

答【dá】：答案是【dá àn shì】应该肯🍝定的。因为在【yīn wéi zài】后续的视差图🏫转换为三维图⤵时的📚Q矩阵只💮有一个f值♈。所以必须要求至少焦距相近【jù xiàng jìn】。而且立🏒体成像的三角测量（Learning OpenCV书中提【shū zhōng tí】🈁到🙄）的前提【de qián tí】假设就是【shì】fl=fr。不知道【bú zhī dào】理解的【lǐ jiě de】对不对。

2.怎么调整两个摄像机的焦距相同？

答【dá】：a.离两个🕒相机相🍥同远处放置标定板✅（可以将两个相机放置【jī fàng zhì】在一起🖲以打到这个效果），分别调【fèn bié diào】🛴节两个【jiē liǎng gè】🏒相机的🧜焦距，使得两【shǐ dé liǎng】个画面【gè huà miàn】的清晰【de qīng xī】度相似。（这是我【zhè shì wǒ】咨询大🚭恒图像的技术支持的【zhī chí de】结果☔）

b.我觉得【wǒ jiào dé】这样肯定还是不行【bú háng】，可以再💳微调，就是标【jiù shì biāo】➕定一次得一个🔣焦距【jiāo jù】🎹，再微调一下，再测，这样就会很麻烦【fán】🐏。

不知有🎎没有更【méi yǒu gèng】好的方法。看了很多Blog，没看到涉及这【shè jí zhè】块的➡，不知道🚬大家都【dà jiā dōu】🛌是怎么解决的【jiě jué de】。