什么是相机标定 相机校准的意义及方法

什么是相机标定

相机标定是指在完成相机模型的基础参数（如焦距、像素坐标等）的确定后，通过拍摄已知场景下的标定板图片来获取相机的畸变参数（如径向畸变、切向畸变等）。

标定的目的是为了在实际应用中更精确地还原场景，提高系统的度量精度和测量准确度。

标定方法

常用的相机标定方法有基于平面标定板的方法和基于球面标定板的方法。其中基于平面标定板的方法是相对简单、易于实现且可靠性较高的一种方法。

具体来说，平面标定板是一个具有已知尺寸和形状的平面结构，拍摄平面标定板的过程中需要保证标定板在相机坐标系下发生了足够多的平移和旋转，以便于获取相机坐标系与标定板坐标系之间的转换关系。

标定参数

在进行相机标定的过程中，需要确定的参数包括内参矩阵（内部参数），畸变系数（径向畸变和切向畸变）和外参矩阵（外部参数）。

内参矩阵包括焦距、光心位置和像素比例等基础参数，用于描述相机的光学特性。畸变系数包括径向畸变和切向畸变两个部分，用于纠正不同位置像素之间的误差。外参矩阵描述相机运动的变化，包括旋转矩阵和平移矩阵，用于将图像中的像素坐标转换为相机坐标系下的三维坐标。

标定后的应用

相机标定可以应用于多个领域，例如机器人视觉、计算机视觉、虚拟现实等。在机器人视觉领域中，相机标定的结果可以用于对机器人视觉测量系统进行建模和重构。在计算机视觉领域中，相机标定的结果可以用于计算相机与目标物之间的距离关系。在虚拟现实领域中，相机标定的结果可以用于生成高质量的虚拟环境并支持更加真实的交互体验。