zynq FPGA 的双目视觉毕业设计(三)之MATLAB 双目摄像头标定

发布时间:2021-10-17 22:36:07

1.简介

?这篇只介绍怎么使用matlab工具进行双目标定,准备工作:


? ? ? ? 怎么获取双目图片,请参考我的?zynq SD卡写入摄像头图像(图片格式);


? ? ? ? 怎么自己制作高清标定板,请见?高精度标定板的制作;


?matlab是个强大的工具,集合很多强大的功能,使得很多事情变得简单。双目标定是个极其繁琐的事情,matlab提供app程序,这是软件自动识别标定,标定误差比较大,但是节省很多时间,但是我建议使用matlab 的工具箱 toolbox_calib,本篇博客也是介绍这个,百度云链接:工具箱


提取码:svw0
2.准备

? ? ? ?1) 我使用matlab2018版本,其他版本应该都兼容这个工具箱。下载好工具箱,解压后放到固定位置,比如我放在matlab安装目录下。
?



? ? ? ? 2) 打开matlab,默认应该在主页下面,版本可能不一样有变化,但是都是在 设置路径 下面



? ? ? ?3)点击设置路径后弹出左边框,点击添加文件夹,别点第二个,定位工具箱的路径。单击TOOLBOX_calib这个文件夹,下面显示文件名后,点击添加文件夹,最后要点击保存。准备工作就完事儿了,很简单。



3.双目标定?

? ? 使用工具箱进行标定需要分别对左右两个摄像头单独进行标定,得到标定左右摄像头的数据(内参和外参),最后再启动双目标定导入之前单目标定数据得到双目的数据(旋转和*移)。接下来以有摄像头标定为例进行演示:


? ?1)启动matlab,将文件目录点位到要标定的图片集目录下。



?2)在命令行输入 calib ,弹出下面标定的gui界面,有两个选项,我都试过差别不大,区别就是他括号里的意思,我选择第1个。



? ? 3)点击 红色框,命令行出现青色框和蓝色框信息,蓝色框要求输入图片名(不要包含数字和后缀名)。



? ? 4)如图,按照我这个方式输入文件名,然后提示要求输入图片格式,我的是.bmp,按要求输入 b ,打印信息说明成功读取到图片,弹出所有图片预览图。



?



? ? 5)如图,我们直接点击第3个 红色框进行角点提取,第2个选项,就是读一下图片,这个步骤在第1不结束时,他自动已经读入,没必要再点击。点完第3个选项后,命令行提示 那个图片进行处理,他括号提示说 默认全部,我们肯定要标定全部,所以回车就行。



? ? ?6)都选择默认,默认角窗是6x6,比较合适,后面查看标定误差分析,再来针对特定图片进行特殊修改。最后会弹出图片框,鼠标也是一个黑色十字光标,建议把这个图片框全屏再进行操作,提高精准度。



? ? 7)依次点击外围角点



? ? 8)点击完4个角点后,命令行提示输入每个方格边长(这个就在第一张图片才会需要输入),默认的是100mm),我的方格大小为55mm。



? ? 9)输入完后,图片自动提取角点,命令行又提示 需不需要输入失真预估值。明显能看到自动十字不在角点上,但是不用输入,后面观察标定结果再来对特定图片进行标定,这样节约时间。回车弹出新的图片进行角点提取,步骤一样,直到所有图片都都提取完。



? ? 10)最后显示done表示所有图片都提取完成了。



? ? 11)点击第4选项,进行标定,命令行就会打印标定结果(蓝框中),可以看出err比较大,下面进行细致标定。



? ? ?12)先保存,才能进行



? ? ?13)点击 误差分析,弹出重投影表,可以看出,红色的很离散,用十字点击一个红色小十字,命令行打印相应图片号以及具体错误量。现在对这张图片进行细致的标定。



? ? ? 14)点击重新提取角点,现在我们把角点框范围设置为8x8,之前默认的是6x6,回车后输入图片号,回车后不要默认回车,随便输入进行手动再次角点提取。



? ? 15)还是默认回车,显示done就标定完成。



? ? ?16)点击标定,err显示小很多了,点击保存。



?


? ? ?17)点击误差分析,可以明显看出红色聚敛了,但是绿色有问题,按上面的步骤对这个图片再次标定。



? ? ?18)现在看还可以,但是误差还在挺大,我们对这几幅图片进行更加细致的标定。



? ? 19)角点框默认就行,最下面不要默认,输入预失真值提高准确率。



? ? 20)预失真值不稳定,有时候输入负几十,有时负几,还有负小数,自己多次调整,知道图片上的十字落到角点上,就可以了。



? ? 21)输入其他值就可以退出,显示done后,点击标定,看看标志结果,



? ? 22)多次尝试修改都没改善,差不多到极限了,想要提高精度,只有删除这些误差比较大的图片,或者重新进行标定,十字偏差大的输入预失真值,这样尝试。



? ? ?23)这是我重新标定的结果,误差小很多,fc和cc值与左摄像头标定值相*,说明没问题了。



? ? ?24)点击输出无畸变图像,方便以后自己做畸变矫正算法结果对比。默认回车 生成所有图像的无畸变图像。



?


? ? ?25)工程目录下,多了很多文件,红框中的就是双目标定需要的,其他的也别删。左摄像头也按这个流程做,得到这个文件。



? ? ?26)将左右摄像头标定的.mat文件考到上一层目录,并且要重命名,如图所示。



? ? 27)命令行输入 stereo_gui,弹出框点击第一个,如果命名和默认一样,就默认回车就行



? ?28)自动打印双目标定信息,都不用点击run。



? ? ? ?29)但是 还是要点击第二选项,run一下,然后才能保存。



30)查看双目标定模型



? ? 31)考一组图片过来,点击校正图像,生成校正图。




4.到这里双目标定完成了,后面进行matlab畸变矫正和几何极限矫正的算法仿真。同时对这些参数进行解释以及怎么使用。

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