2020-08-11 Record

张氏相机标定法

相机标定的目的

• 建立相机成像几何模型并矫正透镜畸变
  (1) 建立相机成像几何模型
  建立物体从三围世界映射到相机成像平面
  这一过程中，最关键的部分就是要得到相机的内参和外参
  (2) 矫正透镜畸变
  利用矫正系数去矫正由于透镜成像产生的畸变
  透镜的畸变分为：

  • 径向畸变
    由于透镜形状的制造工艺导致，包括桶形畸变和枕形畸变
  • 切向畸变
    由于透镜和CMOS或者CCD的安装位置误差导致

2. 建立物体从三维世界到成像平面上各坐标点的对应关系
   (1)世界坐标系
   (2)相机坐标系：在相机上建立的坐标系，为了从相机的角度描述物体位置而定义，作为沟通世界坐标系和图像/像素坐标系的中间一环；单位为m。
   (3)图像坐标系
   图像坐标系的建立是为了方便进一步得到像素坐标系，而像素坐标系才是我们真正从相机读取到的信息所在的坐标系。
   (4)像素坐标系：
   为了描述物体成像后的像点在数字图像上（相片）的坐标而引入，是我们真正从相机内读取到的信息所在的坐标系。

齐次坐标系

在二维平面内，我们用一对坐标值（x,y）来表示一个点在平面内的确切位置，或者说是用一个向量（x,y）来标定一个点的位置。
假如变换前的点的坐标为（x,y），变换后的点坐标为（x*,y *），这个变换过程可以写成如下矩阵形式：
这种用三维向量表示二维向量，或者一般而言，用一个n+1维的向量表示一个n维向量的方法称为齐次坐标表示法。

单应性矩阵

单应性（Homography）

用来描述物体在世界坐标系和像素坐标系之间的位置映射关系。对应的变换矩阵称为单应性矩阵。

Image Knowledge Introduction

Lens Shading

• 原因
  镜头边沿的成像光线与镜头光轴有一个较大的夹角，沿着视场边缘的光圈减小，通光路径变长，边角光线成像位移就较大

• 影响
  镜头边缘的光线是随着视角的变大成像亮度极具下降，呈现出画面角落的影像发暗。