Кал?брування камери це процес визначення параметр?в модел? камери з точковою д?афрагмою, як? описують камеру що викону? дану фотограф?ю або в?део. Зазвичай, параметри камери представляються у вигляд? матриц? 3 × 4, яка назива?ться матрицею камери.

П?д терм?ном кал?брування камери також може матися на уваз? фотометричне кал?брування камери.

Параметри модел? камери

Для задання положення двовим?рно? точки в?дпов?дно до координат п?кселя, зазвичай, використовують тр?йку чисел $[u\,v\,1]^{T}$. $[x_{w}\,y_{w}\,z_{w}\,1]^{T}$ використову?ться для представлення позиц?? точки в тривим?рних координатах. Вони задаються у розширен?й нотац?? однор?дних координат, що ? найб?льш поширеним способом позначення в робототехн?ц? при перетворенн? твердих т?л. В?дпов?дно до модел? камери з точковою д?афрагмою, для вираження проективного перетворення ?з св?тових координат в координати п?ксел?в напряму використову?ться матриця камери.

$z_{c}{\begin{bmatrix}u\\v\\1\end{bmatrix}}=A{\begin{bmatrix}R&T\\0&1\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}x_{w}\\y_{w}\\z_{w}\\1\end{bmatrix}}$

Внутр?шн? параметри

$A={\begin{bmatrix}\alpha _{x}&\gamma &u_{0}\\0&\alpha _{y}&v_{0}\\0&0&1\end{bmatrix}}$

Матриця внутр?шн?х параметр?в м?стить 5 значень. Ц? параметри задають фокусну в?дстань, розм?р сенсору зображення, ? принципову точку. Параметри $\alpha _{x}=f\cdot m_{x}$ ?$\alpha _{y}=f\cdot m_{y}$ представляють фокусну в?дстань в координатах п?ксел?в, де $m_{x}$ ? $m_{y}$ ? коеф?ц??нтами масштабування в?дпов?дних п?ксел?в для визначення в?дстаней ? $f$ is the фокальна в?дстань виражена в в?дстан?. $\gamma$ зада? коеф?ц??нт нахилу м?ж осями x ? y, що зазвичай 0. $u_{0}$ ? $v_{0}$ задають принципову точку, яка в ?деал? ма? знаходитись в центр? зображення.

Нел?н?йн? внутр?шн? параметри так? як дисторс?я об'?ктиву також важлив?, хоча вони не можуть включатися в модель л?н?йно? камери, яка опису?ться матрицею внутр?шн?х параметр?в.

Зовн?шн? параметри

$R,T$ ? зовн?шн?ми параметрами як? задають перетворення системи координат ?з тривим?рних св?тових координат в тривим?рн? координати камери. ?ншими словами, зовн?шн? параметри описують положення центру камери ? напрям зору камери в св?тових координатах. $T$ це координати початку координат св?тово? системи виражен? в систем? координат прив'язан?й до камери. $T$ часто плутають розглядаючи ?? як позиц?ю камери. Положення камери, $C$, виражене в св?тових координатах дор?внюватиме $C=-R^{-1}T=-R^{T}T$ (де $R$ ? матрицею повороту).

При використанн? камери, св?тло ?з зовн?шнього середовища фокусу?ться на площину зображення ? робиться зн?мок. В результат? цього процесу отримуються про?кц?я даних в?дзнятих камеру ?з три вим?рного в двовим?рний прост?р(св?тло ?з 3D сцени збира?ться у двовим?рне зображення). Кожен п?ксель зображення в?дпов?да? променю св?тла в?д початково? реально? сцени. Кал?брування камери дозволя? визначити як вх?дн? св?тлов? промен? пов'язан? з кожним п?кселем на вих?дному зображенн?. Для ?деально? камери-обскура, просто? проективно? матриц? буде достатньо аби це зробити. Для б?льш складних систем об'?ктив?в, помилки що ? результатом не ?деального вир?внювання л?нз ? деформац?? ?х структури може призвести до б?льш складних вид?в дисторс?? в вих?дному зображенн?. Матриця про?кц?? камери походить в?д внутр?шн?х ? зовн?шн?х параметр?в камери, ? зазвичай представля?ться у вигляд? посл?довност? перетворень; тобто, матрицею внутр?шн?х параметр?в, 3 × 3 матрицею повороту, ? вектором перем?щення. Матриця проектування камери може використовуватись для зв'язування точок в простор? зображення камери ?з координатами тривим?рного св?ту.

Кал?брування камери часто застосову?ться в застосуваннях стерео бачення де матриц? проектування камери двох камер використовуються аби розрахувати координати 3D св?ту для точки, яку бачать обидв? камери.

Див. також

• Доповнена реальн?сть
• Восьмиточковий алгоритм
• ?стотна матриця

Посилання

• Zhang's Camera Calibration and Tsai's Calibration Softwares on LGPL licence [Арх?вовано 20 с?чня 2014 у Wayback Machine.]
• Zhang's Camera Calibration Method with Software [Арх?вовано 28 грудня 2015 у Wayback Machine.]
• C++ Camera Calibration Toolbox with source code
• Camera Calibration Toolbox для Matlab [Арх?вовано 28 грудня 2015 у Wayback Machine.]
• The DLR CalDe and DLR CalLab Camera Calibration Toolbox
• Camera Calibration [Арх?вовано 19 липня 2011 у Wayback Machine.] - Лекц?я по доповнен?й реальност? в TU Muenchen, Н?меччина
• Tsai's Approach [Арх?вовано 5 листопада 2015 у Wayback Machine.]
• Camera calibration [Арх?вовано 5 листопада 2015 у Wayback Machine.] (з використанням ARToolKit)
• A Four-step Camera Calibration Procedure with Implicit Image Correction [Арх?вовано 5 листопада 2015 у Wayback Machine.]