相机在成像过程中,由于复杂的光学系统以及生产和组装过程中的误差,可能会导致图像中的像素位置、颜色等信息产生偏差。这些偏差会影响相机测量、识别、视觉定位等应用的精度和稳定性。
因此,需要通过相机标定来确定相机成像的误差,以便进行后续的图像处理和分析。
相机内参是描述相机本身内部光学属性的参数,包括焦距、主点坐标、畸变系数等。这些参数一般在相机出厂时就被固定下来,但是由于生产误差等原因,每个相机的内参可能会略有不同。
通过相机标定,可以测量得到相机的实际内参,以便进行后续的几何变换、三维重建等任务,提高相机成像的精度。
图像畸变是指相机镜头成像时,由于物理镜头的制造误差、使用纹理等因素,产生的图像形变。常见的畸变有径向畸变和切向畸变。
通过相机标定,可以获得相机的畸变参数,然后利用这些参数进行图像畸变校正,使得图像中物体的形状、大小等信息更加准确。
相机标定还可以用于实现相机姿态估计,即通过已知的相机内参和外参(相机在世界坐标系下的位置和朝向),来确定物体在相机坐标系下的位姿信息。
例如,相机标定可以用于传感器的标定(如IMU和GPS),来实现无人机、机器人等设备的视觉定位和控制,提升自主导航、避障、航迹规划等能力。