Калибровка

Калибровка - процесс получения внутрих и внешних параметров камер. Мы используем следующее...

Матрица внутренних параметров для каждой камеры

$$\mathbf{K} = \begin{bmatrix} f_x & 0 & c_x \\ 0 & f_y & c_y \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix}$$ fx - фокусное расстояние по оси X (в пикселях)

fy - фокусное расстояние по оси Y (в пикселях)

cx - координата главной точки (оптического центра) по X

cy - координата главной точки по Y

Коэффициенты искажения объективов (distortion)

$$\mathbf{D} = \begin{bmatrix} k_1 & k_2 & p_1 & p_2 & k_3 \end{bmatrix}$$

k1...k3 - радиальные искажения (рыбий глаз, "подушка")

p1, p2 - тангенциальные искажения (сдвиг изображения при наклоне линзы)

Матрица поворота

Описывает, как правая камера ориентирована относительно левой. $$\mathbf{R} = \begin{bmatrix} r_{11} & r_{12} & r_{13} \\ r_{21} & r_{22} & r_{23} \\ r_{31} & r_{32} & r_{33} \end{bmatrix}$$

Вектор трансляции

Положение правой камеры относительно левой в 3D-пространстве

$$\mathbf{T} = \begin{bmatrix} t_x \\ t_y \\ t_z \end{bmatrix}$$

Ректификация

Из-за разницы в положении и ориентации левой и правой камеры, одна и та же точка в пространстве может иметь разные координаты по вертикали. Нам же нужно, чтобы пиксели на обоих кадрах находились на одной и той же горизонтальной линии, поэтому, засчет полученных параметров мы также расчитываем набор параметров для ректификации, чтобы в дальнейшем составить карты трансформации самого изображения

Получение параметров

Скрипт 3_calibrate_cameras.py предназначен для расчета выше описанных параметров. После выполнения этого сценария в рабочей директории появится три файла:

calib.npz - файл калибровки

rectify.npz - файл ректификации

transformation_map.npz - карты трансформации

usage: 3_calibrate_cameras.py [-h] folder_path rows columns square_size

Этот скрипт предназначен для вычисления внешних и внутренних параметров камер На выходе в корневую директорию будет записано три   
файла calib.npz - результат самой калибровки rectify.npz - результат стерео-ректификации, используются для построения карт
ремаппинга transformation_map.npz - карты трансформации (ремапинга)

positional arguments:
  folder_path  Путь к папке с изображениями
  rows         Количество внутренних углов в строках шахматной доски.
  columns      Количество внутренних углов в столбцах шахматной доски.
  square_size  Размер квадрата в см.

options:
  -h, --help   show this help message and exit