摄像机标定

摄像机标定实验

姓名：伍伟民

学号：2120140382

学院：机械与车辆学院专业：数字化制造研究所联系方式：188********

2015年5月

1.实验名称

摄像机标定。

2.实验目的

标定摄像机的内参。

3.实验仪器设备

（1）iphone 5摄像头

（2）25X25标定板

（3）matlab calibration toolbox

（4）matlab R2014a

4.实验内容

4.1软件界面

启动calib_gui.m，出现如图1所示对话框，选择标定模式。

●标准模式（Standard）下所有图像存储于内存中，占用内存较大，在图片较

大或者图片数量较多时可能出现内存溢出情况；

●高效内存模式（Memory efficient）下图像一幅幅导入内存中。

两种模式可相互兼容，在标准模式出现内存溢出后可以在此选择高效内存模式。本实验选用高效内存模式。选择后界面如图2所示。

图 1 标定工具对话框

图2 标定界面

4.2图像读取

单击Image names或Read images按钮读取图像：

●输入无序号的图像文件名，如IMG_

●输入文件格式，如：JPG

操作结果如图3所示。

图3 读取图像

4.3角点提取

单击Extract grid corners按钮，按提示输入需要提取角点的图像序号，以及角点的提取范围。设置完成后出现需要提取角点的图像，依次点击图像的四个角点（如图4所示），完成角点提取。

图4 选取图像角点

在完成角点选取后，如果在自动计算方格数量模式下，由程序自动获取方格数量，获取失败则由用户给定方格数量。

输入第一张图像角点后需要给出方格的尺寸，之后的图像会默认使用相同的方格尺寸。完成方格数量和尺寸的设置后，会在图像中标出所有方格的顶点，如图5所示。

图5 完成顶点提取

标出定点后会提示是否自动给出镜头畸变，确认后完成角点提取，如图6所示。

图6 完成角点提取

4.4标定

第一次标定会给出摄像机参数的初始值，如图7所示。

图7 标定参数初始值

然后进行优化过程，经过梯度法迭代，求得优化后的摄像机参数，如图8所示。

图8优化后标定参数

界面其他各功能键列表如下，不再一一介绍。

5.实验过程

5.1图像读取

输入图像名称IMG_，以及格式j，读取拍摄的图像（如图9所示）。

图9 图像读取

5.2提取角点

对所有图像进行提取角点操作，每次选取15张图片。

5.3第一组标定

标定后的反投影误差如图所示。

图10 第一组反投影误差

从图中可以发现存在一些较大误差点，通过Analyse error（误差分析）可知第10张图片和第14张误差较大，如图11所示。

图11 误差分析

去除第10张和第14张图片后进行标定的结果如图12所示。

图12去除误差较大图片后标定结果外部参数如图13所示。

图13 外部参数

所有图像的标定结果如图14所示，去除误差较大图像后标定结果如图15所示。

图14 所有图像标定结果

图15 去除误差较大图像标定结果

5.4第二组标定

图16 误差分析

图17 外部参数

图18 所有图像标定结果

5.5第三组标定

图19 误差分析

图20 外部参数

图21 所有图像标定结果

5.6第四组标定

图22 误差分析

图23 外部参数

图24 所有图像标定结果

5.7第五组标定

图25 误差分析

图26 外部参数

图27 所有图像标定结果