Calibrazione della telecamera utilizzando OpenCV

Calibrazione telecamera con OpenCV

Questo articolo fornisce una guida passo-passo su come è possibile calibrare facilmente la propria fotocamera.

Cos’è la calibrazione della fotocamera?

Una fotocamera è un dispositivo che converte il mondo 3D in un’immagine 2D. La fotocamera viene spesso classificata sulla base di un insieme di parametri intrinseci, come l’inclinazione dell’asse e la lunghezza focale in queste applicazioni, e la sua orientazione è espressa dai parametri estrinseci, come la rotazione e la traduzione.

La calibrazione della fotocamera è il processo di determinazione dei parametri specifici della fotocamera. Significa scoprire tutte le informazioni della fotocamera, come parametri o coefficienti, necessari per determinare una relazione accurata tra un punto 3D nel mondo reale e la sua corrispondente proiezione 2D nell’immagine acquisita da quella fotocamera calibrata.

Nella maggior parte dei casi, ciò comporta il recupero di due tipi di parametri.

  1. Parametri intrinseci o interni: Consentono di mappare le coordinate del pixel e le coordinate della fotocamera nel fotogramma dell’immagine. Ad esempio, il centro ottico, la lunghezza focale e i coefficienti di distorsione radiale dell’obiettivo.
  2. Parametri estrinseci o esterni: Descrivono l’orientamento e la posizione della fotocamera. Si riferisce alla rotazione e alla traduzione della fotocamera rispetto a un sistema di coordinate del mondo.

La calibrazione della fotocamera è il processo di utilizzo di un modello noto del mondo reale (ad esempio una scacchiera) per stimare i parametri estrinseci (vettori di rotazione e traduzione) e i parametri intrinseci (ad esempio lunghezza focale, centro ottico, ecc.) dell’obiettivo e del sensore dell’immagine di una fotocamera per ridurre l’errore di distorsione causato dalle imperfezioni della fotocamera.

Eseguire la calibrazione della fotocamera utilizzando OpenCV

Per stimare i parametri della fotocamera, abbiamo bisogno di punti del mondo 3D e dei loro corrispondenti punti dell’immagine 2D. Possiamo ottenere queste corrispondenze utilizzando più immagini di un modello di calibrazione, come una scacchiera. Utilizzando le corrispondenze, possiamo risolvere i parametri della fotocamera.

Passo 1: Generare una scacchiera

Il primo passo è generare un modello di scacchiera che possiamo utilizzare come oggetto di riferimento. I modelli di scacchiera hanno dimostrato di fornire risultati accurati per la calibrazione e sono robusti, cioè gestiscono bene le occlusioni, grazie al fatto che forniscono caratteristiche che possono essere calcolate come l’intersezione di…