cameraParameters

对象，用于存储摄像机参数

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描述

的cameraParameters对象存储相机的内在、外在和镜头畸变参数。

创建

您可以创建cameraParameters对象使用cameraParameters函数描述如下。您还可以创建一个cameraParameters对象，使用estimateCameraParameters与一个米2 -numImages输入图像点数组。米是每个模式中关键点坐标的数目。

语法

cameraParams = camerparameters

cameraParams = cameraParameters(名称，值)

cameraParams = camerparameters (paramStruct)

描述

cameraParams= cameraParameters创建一个cameraParameters包含相机的内在、外在和镜头畸变参数的对象。

例子

cameraParams= cameraParameters(名称,值)集属性的cameraParameters使用一个或多个名称-值参数。未指定的属性使用默认值。

例如,cameraParams = camerparameters ("RadialDistortion"，[0 10])设置径向透镜畸变属性，RadialDistortion，作为向量10 [0]．

cameraParams= cameraParameters (paramStruct）创建一个相同的cameraParameters对象从现有的cameraParameters对象中存储参数的paramStruct．

输入参数

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`paramStruct`- - - - - -相机参数
结构

相机参数，指定为相机参数结构。为了得到一个paramStruct从现有的cameraParameters对象时，使用toStruct函数。

属性

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相机内部参数:

`K`- - - - - -摄像机内禀矩阵
3×3矩阵

相机固有矩阵，指定为3 × 3矩阵。矩阵的格式如下:

$［ \begin{matrix} f_{x} & 年代 & c_{x} \\ 0 & f_{y} & c_{y} \\ 0 & 0 & 1 \end{matrix} ］$

坐标[c_xc_y]表示光学中心(主点)，单位为像素。当x- - -y-轴完全垂直，即skew参数年代=0．

f_x＝F＊年代_x

f_y＝F＊年代_y

F以世界单位表示的焦距，通常以毫米表示。
年代_x而且年代_y每个世界的像素数是单位吗x- - -y分别方向。
f_x而且f_y用像素表示。

`intrinsic`- - - - - -Camera intrinsic对象
`cameraIntrinsics`对象

此属性是只读的。

相机内部函数对象，表示为cameraIntrinsics对象。该对象包含有关相机固有校准参数的信息，包括镜头畸变。

依赖

必须提供图像大小(使用图象尺寸物业)intrinsic属性为非空。相机参数的固有值取决于图像大小。

`图象尺寸`- - - - - -图像大小
双元素向量

图像大小，指定为两元素向量[mrowsncols]。

相机镜头失真:

`RadialDistortion`- - - - - -径向畸变系数
`[0 0 0]`(默认)|2-element向量|转换向量

径向畸变系数，指定为两个或三个元素矢量。当指定两个元素的向量时，对象将第三个元素设置为0．径向畸变是图像点沿从主点延伸的径向线的位移。

摄像机参数对象计算一个点的径向扭曲位置。可以将扭曲的点表示为(x_扭曲的，y_扭曲的)，详情如下:

x_扭曲的＝x(1 +k₁＊r²+k₂＊r⁴+k_3.＊r⁶）

y_扭曲的＝y(1 +k₁＊r²+k₂＊r⁴+k_3.＊r⁶）

x，y是未扭曲的像素位置

k₁，k₂,k_3.透镜的径向畸变系数是多少

r²＝x²+y²

通常，两个系数就足够了。对于严重失真，您可以包括k _3.．未扭曲的像素位置出现在归一化图像坐标，原点在光学中心。坐标以世界单位表示。

`TangentialDistortion`- - - - - -切向失真系数
`[0 0) '`(默认)|2-element向量

切向失真系数，指定为两元向量。当镜头与像面不平行时，就会发生切向畸变。摄像机参数对象计算一个点的切向扭曲位置。可以将扭曲的点表示为(x_扭曲的，y_扭曲的)．未扭曲的像素位置出现在归一化图像坐标，原点在光学中心。坐标以世界单位表示。

当镜头与像面不平行时，就会发生切向畸变。切向失真系数模拟这种类型的失真。

零切向失真与切向失真的比较

扭曲点记为(x_扭曲的，y_扭曲的)：

x_扭曲的＝x+ [2 *p₁＊x＊y+p₂* (r²+ 2 *x²）]

y_扭曲的＝y+ (p₁* (r²+ 2 *y²) + 2 *p₂＊x＊y］

x，y-未扭曲的像素位置。x而且y都在归一化图像坐标中。归一化图像坐标由像素坐标平移到光学中心，再除以焦距(以像素为单位)得到。因此,x而且y是无量纲。
p₁而且p₂-镜头的切向畸变系数。
r²＝x²+y²

相机外部参数:

`PatternExtrinsics`- - - - - -校准模式外部
`［］`(默认)|P的-元素向量`rigidtform3d`对象

此属性是只读的。

校准模式外部，指定为aP的-元素向量rigidtform3d对象。每个对象存储有关三维旋转矩阵和摄像机平移向量的信息。

的R各属性rigidtform3d对象描述摄像机图像平面相对于相应校准模式的三维旋转。
的翻译各属性rigidtform3d对象描述翻译。t相机相对于相应的校准模式，以世界单位表示。

这个方程提供了一个转换，它将棋盘框架中的世界坐标[XYZ]和对应的像点[xy]：

$w ［ \begin{matrix} x \\ y \\ 1 \end{matrix} ］＝ K ［ \begin{matrix} R & t \end{matrix} ］［ \begin{matrix} X \\ Y \\ Z \\ 1 \end{matrix} ］$

w:任意比例因子
K:相机内禀矩阵
R:表示相机三维旋转的矩阵
t:相机相对于世界坐标系的平移

刚性几何变换不考虑变形。使用undistortImage功能消除失真。

`RotationVectors`- - - - - -三维旋转矢量
`［］`(默认)|P3矩阵

此属性是只读的。

三维旋转向量，用a表示P-by-3矩阵包含P旋转向量。每个向量描述相机图像平面相对于相应校准模式的3-D旋转。矢量指定相机旋转的3-D轴，其中大小是以弧度为单位的旋转角度。的PatternExtrinsics属性指定具有相应三维旋转矩阵的几何变换对象。

预估相机参数精度:

`MeanReprojectionError`- - - - - -平均欧氏距离
数值

此属性是只读的。

重投影点与检测点之间的平均欧几里得距离，以像素为单位的数值指定。

`ReprojectionErrors`- - - - - -预估相机参数精度
`［］`(默认)|米2 -P数组

估计相机参数精度，指定为米2 -P[数组]xy)坐标。(xy]坐标表示的翻译x而且y在重新投影的模式关键点和检测到的模式关键点之间。此属性的值表示估计相机参数的准确性。P用于估计相机参数的模式图像的数量。米是每个图像中关键点的数量。

`ReprojectedPoints`- - - - - -世界点重新投影到校准图像上
米2 -P数组

此属性是只读的。

重新投影到校准图像上的世界点，指定为米2 -P[数组]xy)坐标。P图案和图像的数量是多少米是每个图像中关键点的数量。模式检测到的关键点中缺失的点表示为[南南]。

`DetectedKeypoints`- - - - - -在校准模式中检测到关键点
`［］`(默认)|米——- - - - - -P数组

在校准模式中检测到的关键点，指定为逻辑米——- - - - - -P数组中。米整个校准模式中关键点的数量和P指定校准图像的数量。

摄像机参数估计设置:

`NumPatterns`- - - - - -校准模式数
整数

用于估计相机外部参数的校准模式数，指定为整数。校准模式的数量等于平移和旋转向量的数量。

`WorldPoints`- - - - - -世界坐标
米2数组|`［］`

校准图上关键点的世界坐标，以米2数组。米表示模式中关键点的数量。

`WorldUnits`- - - - - -世界积分单位
`“毫米”`(默认)|特征向量|字符串标量

世界点单位，指定为字符向量或字符串标量。该值描述度量单位。

`EstimateSkew`- - - - - -估计倾斜标志
`假`(默认)|`真正的`

估计倾斜标志，指定为逻辑标量。当您将逻辑设置为真正的，物体估计图像轴的倾斜。当您将逻辑设置为假时，像轴完全垂直。

`NumRadialDistortionCoefficients`- - - - - -径向畸变系数数
`2`(默认)|`3.`

径向畸变系数的数目，指定为数字2或3.．

`EstimateTangentialDistortion`- - - - - -估计切向失真标志
`假`(默认)|`真正的`

估计切向失真标志，指定为逻辑标量真正的或假．当您将逻辑设置为真正的，物体估计切向失真。当您将逻辑设置为假时，切向畸变可以忽略不计。

例子

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使用相机参数对象消除图像失真

打开实时脚本

使用相机校准功能，以消除失真的图像。此示例创建一个cameraParameters对象，但在实践中，您将使用estimateCameraParameters或者是相机校准器应用程序派生对象。

创建一个cameraParameters手动对象。

K = [715.2699 0 565.6995;0 711.5281 355.3466;0 0 1];radialDistortion = [-0.3361 0.0921];cameraParams = camerparameters (“K”、钾、“RadialDistortion”radialDistortion)

cameraParams = camerparameters with properties: Camera intrinsic: [0×0 cameraIntrinsics] Camera Extrinsics PatternExtrinsics: [0×1 rigidtform3d] Accuracy of Estimation MeanReprojectionError: NaN ReprojectionErrors: [0×2 double] ReprojectedPoints: [0×2×0 double] Calibration Settings NumPatterns: 0 DetectedKeypoints: [0×2 double] WorldPoints: [0×2 double] WorldUnits: 'mm' EstimateSkew: 0 NumRadialDistortionCoefficients: 2 EstimateTangentialDistortion: 0

消除图像失真。

I = imread(fullfile(matlabroot)，“工具箱”，“愿景”，“visiondata”，“校准”，“单一”，“image01.jpg”));J = undistortion timage (I,cameraParams);

显示原始和未扭曲的图像。

蒙太奇({I, J})标题(原始图像(左)与修正图像(右)）

图中包含一个轴对象。标题为Original Image(左)和Corrected Image(右)的坐标轴对象包含一个Image类型的对象。

参考文献

[1]张,Z。一种灵活的相机定标新技术模式分析与机器智能汇刊22日,没有。11(十一月2000):1330-34。https://doi.org/10.1109/34.888718。

[２]海克拉，J.和O.西尔文。带有隐式图像校正的四步相机校准程序在IEEE计算机学会计算机视觉与模式识别会议论文集, 1106 - 12所示。圣胡安，波多黎各:IEEE计算。Soc, 1997年。https://doi.org/10.1109/CVPR.1997.609468。

扩展功能

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

使用注意事项和限制:

使用toStruct函数来传递cameraParameters对象放入生成的代码中。看到立体声视频深度估计的代码生成的例子。

版本历史

在R2014a中引入

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R2022b:金宝app支持预乘法矩阵约定

从R2022b开始，许多计算机视觉工具箱™函数使用预乘法约定创建和执行几何转换。的一些性质cameraParameters对象已更改为支持前置乘法约定。金宝app

新K属性替换旧的IntrinsicMatrix财产。的价值K转置是IntrinsicMatrix．
新PatternExtrinsics属性替换旧的RotationMatrices而且TranslationVectors属性。属性可以访问旋转矩阵和平动向量R而且翻译的属性rigidtform3d存储在PatternExtrinsics财产。的R属性将旋转矩阵存储为表示的旋转矩阵的转置RotationMatrices．

有关更多信息，请参见将几何变换迁移到前置乘法约定．

另请参阅

cameraParameters

描述

创建

语法

描述

输入参数

paramStruct- - - - - -相机参数结构

属性

相机内部参数:

K- - - - - -摄像机内禀矩阵3×3矩阵

intrinsic- - - - - -Camera intrinsic对象cameraIntrinsics对象

依赖

图象尺寸- - - - - -图像大小双元素向量

相机镜头失真:

RadialDistortion- - - - - -径向畸变系数[0 0 0](默认)|2-element向量|转换向量

TangentialDistortion- - - - - -切向失真系数[0 0) '(默认)|2-element向量

相机外部参数:

PatternExtrinsics- - - - - -校准模式外部［］(默认)|P的-元素向量rigidtform3d对象

RotationVectors- - - - - -三维旋转矢量［］(默认)|P3矩阵

预估相机参数精度:

MeanReprojectionError- - - - - -平均欧氏距离数值

ReprojectionErrors- - - - - -预估相机参数精度［］(默认)|米2 -P数组

ReprojectedPoints- - - - - -世界点重新投影到校准图像上米2 -P数组

DetectedKeypoints- - - - - -在校准模式中检测到关键点［］(默认)|米——- - - - - -P数组

摄像机参数估计设置:

NumPatterns- - - - - -校准模式数整数

WorldPoints- - - - - -世界坐标米2数组|［］

WorldUnits- - - - - -世界积分单位“毫米”(默认)|特征向量|字符串标量

EstimateSkew- - - - - -估计倾斜标志假(默认)|真正的

NumRadialDistortionCoefficients- - - - - -径向畸变系数数2(默认)|3.

EstimateTangentialDistortion- - - - - -估计切向失真标志假(默认)|真正的

例子

使用相机参数对象消除图像失真

参考文献

扩展功能

C/ c++代码生成使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

R2022b:金宝app支持预乘法矩阵约定

另请参阅

应用程序

类

功能

主题

`paramStruct`- - - - - -相机参数
结构

`K`- - - - - -摄像机内禀矩阵
3×3矩阵

`intrinsic`- - - - - -Camera intrinsic对象
`cameraIntrinsics`对象

`图象尺寸`- - - - - -图像大小
双元素向量

`RadialDistortion`- - - - - -径向畸变系数
`[0 0 0]`(默认)|2-element向量|转换向量

`TangentialDistortion`- - - - - -切向失真系数
`[0 0) '`(默认)|2-element向量

`PatternExtrinsics`- - - - - -校准模式外部
`［］`(默认)|P的-元素向量`rigidtform3d`对象

`RotationVectors`- - - - - -三维旋转矢量
`［］`(默认)|P3矩阵

`MeanReprojectionError`- - - - - -平均欧氏距离
数值

`ReprojectionErrors`- - - - - -预估相机参数精度
`［］`(默认)|米2 -P数组

`ReprojectedPoints`- - - - - -世界点重新投影到校准图像上
米2 -P数组

`DetectedKeypoints`- - - - - -在校准模式中检测到关键点
`［］`(默认)|米——- - - - - -P数组

`NumPatterns`- - - - - -校准模式数
整数

`WorldPoints`- - - - - -世界坐标
米2数组|`［］`

`WorldUnits`- - - - - -世界积分单位
`“毫米”`(默认)|特征向量|字符串标量

`EstimateSkew`- - - - - -估计倾斜标志
`假`(默认)|`真正的`

`NumRadialDistortionCoefficients`- - - - - -径向畸变系数数
`2`(默认)|`3.`

`EstimateTangentialDistortion`- - - - - -估计切向失真标志
`假`(默认)|`真正的`

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。