cameraParameters

存储摄像机参数的对象

描述

的cameraParameters对象存储相机的内部、外部和镜头畸变参数。

创建

您可以创建cameraParameters对象使用cameraParameters这里描述的函数。您也可以创建cameraParameters对象。estimateCameraParameters与一个米2 -numImages输入图像点的数组。米是每个模式中关键点坐标的数量。

语法

cameraParams = cameraParameters

cameraParams = cameraParameters(名称、值)

cameraParams = cameraParameters (paramStruct)

描述

cameraParams= cameraParameters创建一个cameraParameters对象，该对象包含相机的内部、外部和镜头畸变参数。

例子

cameraParams= cameraParameters(名称,值)集属性的cameraParameters对象，使用一个或多个名称-值参数。未指定的属性使用默认值。

例如,cameraParams = cameraParams ("RadialDistortion"，[0 10])设置径向透镜畸变属性，RadialDistortion，作为向量10 [0]．

cameraParams= cameraParameters (paramStruct）创建一个相同的cameraParameters对象从现有的cameraParameters对象，其参数存储在paramStruct．

输入参数

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`paramStruct`- - - - - -相机参数
结构

摄像机参数，指定为摄像机参数结构。得到一个paramStruct从现有的cameraParameters对象,使用toStruct函数。

属性

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内在的相机参数:

`K`- - - - - -相机内在矩阵
3×3矩阵

相机固有矩阵，指定为3乘3矩阵。矩阵有格式

$［ \begin{matrix} f_{x} & 年代 & c_{x} \\ 0 & f_{y} & c_{y} \\ 0 & 0 & 1 \end{matrix} ］$

坐标(c_xc_y表示光学中心(主点)，单位为像素。当x而且y轴是垂直的，斜参数，年代,等于0．

f_x＝F＊年代_x

f_y＝F＊年代_y

F是以世界单位表示的焦距，通常以毫米表示。

［年代_x，年代_y中每个世界单位的像素数x而且y方向分别。

外汇而且财政年度都用像素表示。

`intrinsic`- - - - - -相机intrinsic对象
`cameraIntrinsics`对象

此属性是只读的。

相机的本征对象，表述为cameraIntrinsics对象。该对象包含关于相机固有校准参数的信息，包括镜头失真。

依赖

必须提供图像大小(使用图象尺寸财产)intrinsic属性为非空。相机参数的本征取决于图像的大小。

`图象尺寸`- - - - - -图像大小
双元素向量

图像大小，指定为双元素向量[mrowsncols]。

镜头畸变:

`RadialDistortion`- - - - - -径向畸变系数
`(0 0 0)`(默认)|2-element向量|转换向量

径向畸变系数，指定为两个或三个元素矢量。当指定一个双元素向量时，该对象将第三个元素设置为0．径向畸变是像点沿从主点延伸的径向线的位移。

摄像机参数对象计算一个点的径向畸变位置。您可以将扭曲的点表示为(x_扭曲的，y_扭曲的),如下:

x_扭曲的＝x(1 +k₁＊r²+k₂＊r⁴+k_3.＊r⁶）

y_扭曲的＝y(1 +k₁＊r²+k₂＊r⁴+k_3.＊r⁶）

x，y是未扭曲的像素位置吗

k₁，k₂,k_3.透镜的径向畸变系数是多少

r²＝x²+y²

通常，两个系数就足够了。对于严重的失真，您可以包括k _3.．未失真的像素位置出现在归一化图像坐标中，原点在光心。坐标是以世界单位表示的。

`TangentialDistortion`- - - - - -切向畸变系数
`[0 0) '`(默认)|2-element向量

切向失真系数，指定为双元矢量。当透镜与像面不平行时，就会发生切向畸变。摄像机参数对象计算一个点的切向扭曲位置。您可以将扭曲的点表示为(x_扭曲的，y_扭曲的)．未失真的像素位置出现在归一化图像坐标中，原点在光心。坐标是以世界单位表示的。

当透镜与像面不平行时，就会发生切向畸变。切向畸变系数模拟了这种类型的畸变。

零切向畸变与切向畸变的比较

变形点记为(x_扭曲的，y_扭曲的)：

x_扭曲的＝x+ (2 *p₁＊x＊y+p₂* (r²+ 2 *x²）]

y_扭曲的＝y+ (p₁* (r²+ 2 *y²) + 2 *p₂＊x＊y］

x，y-未扭曲的像素位置。x而且y都在归一化图像坐标中。归一化图像坐标由像素坐标平移到光学中心，再除以焦距(像素)。因此,x而且y是无量纲。
p₁而且p₂-镜头的切向失真系数。
r²＝x²+y²

外在的相机参数:

`PatternExtrinsics`- - - - - -外部校准模式
`［］`(默认)|P元向量的`rigidtform3d`对象

此属性是只读的。

校准模式外型，指定为aP元向量的rigidtform3d对象。每个对象存储关于3-D旋转矩阵和相机平移向量的信息。

的R财产的rigidtform3d对象描述相机图像平面相对于相应标定模式的3-D旋转。
的翻译财产的rigidtform3d对象描述转换t相机相对于相应的校准模式，用世界单位表示。

这个方程提供了棋盘格框架中世界坐标的转换[XYZ]和对应的像点[xy]：

$年代［ \begin{matrix} x \\ y \\ 1 \end{matrix} ］＝ K ［ \begin{matrix} R & t \end{matrix} ］［ \begin{matrix} X \\ Y \\ Z \\ 1 \end{matrix} ］$

R为三维旋转矩阵。

t是平移向量。

K是相机的内禀矩阵。

年代是一个标量。

刚性几何变换不考虑变形。使用undistortImage功能去除失真。

`RotationVectors`- - - - - -三维旋转向量
`［］`(默认)|P3矩阵

此属性是只读的。

三维旋转向量，用a表示P3矩阵包含P旋转向量。每个矢量描述了相机图像平面相对于相应标定模式的三维旋转。矢量指定了相机旋转的3-D轴，其中大小是旋转角度的弧度。的PatternExtrinsics属性指定具有相应3-D旋转矩阵的几何变换对象。

估计相机参数精度:

`MeanReprojectionError`- - - - - -平均欧氏距离
数值

此属性是只读的。

重投影点与被探测点之间的平均欧氏距离，用像素值表示。

`ReprojectionErrors`- - - - - -估计相机参数精度
`［］`(默认)|米2 -P数组

估计相机参数精度，指定为米2 -P数组的xy)坐标。(xy中的坐标表示翻译x而且y在重新投影的模式关键点和检测到的模式关键点之间。该属性的值表示估计的摄像机参数的精度。P是估计相机参数的模式图像的数量。米是每个图像中关键点的数量。

`ReprojectedPoints`- - - - - -世界点重新投射到校准图像上
米2 -P数组

此属性是只读的。

重新投射到校准图像上的世界点，指定为米2 -P数组的xy)坐标。P图案图像的数量和米是每个图像中关键点的数量。模式检测到的关键点中缺失的点表示为[南南]。

`DetectedKeypoints`- - - - - -检测校准模式中的关键点
`［］`(默认)|米——- - - - - -P数组

在校准模式中检测到关键点，指定为逻辑米——- - - - - -P数组中。米在整个校准模式中的关键点的数量和P指定校准图像的数量。

摄像头参数估计设置:

`NumPatterns`- - - - - -校准图案数
整数

用于估计相机外部特性的校准模式的数目，指定为整数。标定模式的数量等于平移和旋转向量的数量。

`WorldPoints`- - - - - -世界坐标
米2数组|`［］`

标定模式上关键点的世界坐标，以米2数组。米表示模式中关键点的数量。

`WorldUnits`- - - - - -世界点单位
`“毫米”`(默认)|特征向量|字符串标量

世界点单位，指定为字符向量或字符串标量。该值描述度量单位。

`EstimateSkew`- - - - - -估计斜国旗
`假`(默认)|`真正的`

估计倾斜标志，指定为逻辑标量。当您将逻辑设置为真正的，该对象估计图像轴的倾斜。当您将逻辑设置为假，像轴完全垂直。

`NumRadialDistortionCoefficients`- - - - - -径向畸变系数数
`2`(默认)|`3.`

径向畸变系数数，指定为2”或“3.”。

`EstimateTangentialDistortion`- - - - - -估计切向失真标志
`假`(默认)|`真正的`

估计切向失真标志，指定为逻辑标量真正的或假．当您将逻辑设置为真正的，对象估计切向畸变。当您将逻辑设置为假时，切向畸变可以忽略不计。

例子

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使用相机参数对象移除图像失真

打开生活的脚本

使用相机校正功能，以消除失真的图像。此示例创建一个cameraParameters对象手工创建，但在实践中，您将使用estimateCameraParameters或者是相机校准器应用程序来派生对象。

创建一个cameraParameters手动对象。

K = [715.2699 0 565.6995;0 711.5281 - 355.3466;0 0 1);radialDistortion = [-0.3361 0.0921];cameraParams = cameraParameters (“K”、钾、“RadialDistortion”radialDistortion)

cameraParams = cameraparparameters具有属性:Camera intrinsic intrinsic: [0×0 cameraIntrinsics] Camera Extrinsics PatternExtrinsics: [0×1 rigidtform3d]估算精度MeanReprojectionError: NaN ReprojectionErrors: [0×2 double] ReprojectedPoints: [0×2×0 double]校准设置NumPatterns: 0 DetectedKeypoints: [0×2 double] WorldPoints: [0×2 double] WorldUnits: 'mm' EstimateSkew: 0 NumRadialDistortionCoefficients: 2 EstimateTangentialDistortion: 0

消除图像失真。

我= imread (fullfile (matlabroot,“工具箱”，“愿景”，“visiondata”，“校准”，“单一”，“image01.jpg”));J = undistortImage(我cameraParams);

显示原始和未失真的图像。

蒙太奇({I, J})标题(“原始图像(左)vs.修正图像(右)”）

图中包含一个axes对象。标题为Original Image(左)和Corrected Image(右)的axis对象包含一个类型为Image的对象。

参考文献

[1]张,Z。一种灵活的摄像机标定新技术。模式分析与机器智能汇刊22日,没有。11(2000年11月):1330-34。https://doi.org/10.1109/34.888718。

[２]海克拉，J.和O.西尔文。用隐式图像校正的四步相机标定程序。在IEEE计算机学会计算机视觉与模式识别会议论文集, 1106 - 12所示。圣胡安，波多黎各:IEEE计算。Soc, 1997年。https://doi.org/10.1109/CVPR.1997.609468。

扩展功能

C / c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

使用注意事项和限制:

使用toStruct函数传递cameraParameters对象转换为生成的代码。看到用于立体视频深度估计的代码生成的例子。

版本历史

介绍了R2014a

全部展开

R2022b:支持预乘法矩阵约定

从R2022b开始，许多计算机视觉工具箱™函数使用预乘法约定创建和执行几何变换。相应的，一些性质cameraParameters对象已更改以支持前置乘法约定。

新K房产取代旧的IntrinsicMatrix财产。的价值K是的转置IntrinsicMatrix．
新PatternExtrinsics房产取代旧的RotationMatrices而且TranslationVectors属性。函数可以访问旋转矩阵和平移向量R而且翻译的属性rigidtform3d对象存储在PatternExtrinsics财产。的R属性将旋转矩阵存储为旋转矩阵的转置RotationMatrices．

有关更多信息，请参见将几何变换迁移到预乘法约定．

另请参阅

cameraParameters

描述

创建

语法

描述

输入参数

paramStruct- - - - - -相机参数结构

属性

内在的相机参数:

K- - - - - -相机内在矩阵3×3矩阵

intrinsic- - - - - -相机intrinsic对象cameraIntrinsics对象

依赖

图象尺寸- - - - - -图像大小双元素向量

镜头畸变:

RadialDistortion- - - - - -径向畸变系数(0 0 0)(默认)|2-element向量|转换向量

TangentialDistortion- - - - - -切向畸变系数[0 0) '(默认)|2-element向量

外在的相机参数:

PatternExtrinsics- - - - - -外部校准模式［］(默认)|P元向量的rigidtform3d对象

RotationVectors- - - - - -三维旋转向量［］(默认)|P3矩阵

估计相机参数精度:

MeanReprojectionError- - - - - -平均欧氏距离数值

ReprojectionErrors- - - - - -估计相机参数精度［］(默认)|米2 -P数组

ReprojectedPoints- - - - - -世界点重新投射到校准图像上米2 -P数组

DetectedKeypoints- - - - - -检测校准模式中的关键点［］(默认)|米——- - - - - -P数组

摄像头参数估计设置:

NumPatterns- - - - - -校准图案数整数

WorldPoints- - - - - -世界坐标米2数组|［］

WorldUnits- - - - - -世界点单位“毫米”(默认)|特征向量|字符串标量

EstimateSkew- - - - - -估计斜国旗假(默认)|真正的

NumRadialDistortionCoefficients- - - - - -径向畸变系数数2(默认)|3.

EstimateTangentialDistortion- - - - - -估计切向失真标志假(默认)|真正的

例子

使用相机参数对象移除图像失真

参考文献

扩展功能

C / c++代码生成使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

R2022b:支持预乘法矩阵约定

另请参阅

应用程序

类

功能

主题

`paramStruct`- - - - - -相机参数
结构

`K`- - - - - -相机内在矩阵
3×3矩阵

`intrinsic`- - - - - -相机intrinsic对象
`cameraIntrinsics`对象

`图象尺寸`- - - - - -图像大小
双元素向量

`RadialDistortion`- - - - - -径向畸变系数
`(0 0 0)`(默认)|2-element向量|转换向量

`TangentialDistortion`- - - - - -切向畸变系数
`[0 0) '`(默认)|2-element向量

`PatternExtrinsics`- - - - - -外部校准模式
`［］`(默认)|P元向量的`rigidtform3d`对象

`RotationVectors`- - - - - -三维旋转向量
`［］`(默认)|P3矩阵

`MeanReprojectionError`- - - - - -平均欧氏距离
数值

`ReprojectionErrors`- - - - - -估计相机参数精度
`［］`(默认)|米2 -P数组

`ReprojectedPoints`- - - - - -世界点重新投射到校准图像上
米2 -P数组

`DetectedKeypoints`- - - - - -检测校准模式中的关键点
`［］`(默认)|米——- - - - - -P数组

`NumPatterns`- - - - - -校准图案数
整数

`WorldPoints`- - - - - -世界坐标
米2数组|`［］`

`WorldUnits`- - - - - -世界点单位
`“毫米”`(默认)|特征向量|字符串标量

`EstimateSkew`- - - - - -估计斜国旗
`假`(默认)|`真正的`

`NumRadialDistortionCoefficients`- - - - - -径向畸变系数数
`2`(默认)|`3.`

`EstimateTangentialDistortion`- - - - - -估计切向失真标志
`假`(默认)|`真正的`

C / c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。