张正友标定法-完整学习笔记-从原理到实战，具体介绍

张正友标定法是一种摄像机标定方法，主要用于计算摄像机的内部参数（如焦距、像素间距等）和外部参数（如摄像机的旋转和平移）。在计算机视觉领域中，摄像机标定是常用的操作之一，可以对图像进行几何矫正、三维重建等操作。

张正友标定法主要有两个步骤：首先，需要准备一组已知的三维空间点和它们在图像中对应的二维像素坐标；然后，通过求解内部和外部参数的矩阵，得到标定结果。

在实际应用中，张正友标定法可以用于跟踪运动物体，如自动驾驶中的物体识别和跟踪、机器人的运动控制等领域。同时，也可以用于计算场景中物体的大小、形状等属性。

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一文弄懂张正友标定法-完整学习笔记csdn

张正友标定法是一种常用的相机标定方法，广泛应用于计算机视觉领域。该方法通过采集一系列已知的三维物体在相机坐标系下的二维投影点，来计算相机内外参数矩阵，从而实现相机的几何校正和测量。

具体步骤如下：

1. 初始化标定板：选择一个特定的标定板，例如棋盘格，然后在每个方格的交叉点上贴上黑白相间的标志。

2. 放置标定板：将标定板放置在计算机视觉系统所见范围内，保证标定板能够在不同角度、位置下被相机观察到。

3. 拍摄标定图像：使用相机对标定板进行拍摄，至少需要12-20幅图像，图像应该包含不同的姿态和视角。

4. 检测标志物：从每个标定图像中提取特征点，通常使用角点检测算法来检测标志物的位置。

5. 计算相机参数：根据提取的特征点，通过最小二乘法来计算相机的内部参数（焦距、主点坐标）和外部参数（旋转矩阵、平移向量）。

6. 优化结果：根据计算得到的相机参数，利用优化算法来进一步提高标定的精度。

7. 验证标定结果：使用标定结果对图像进行校正，并测量标定板上的特征点，通过计算误差指标来验证标定结果的准确性。

总之，张正友标定法通过采集已知物体在相机坐标系下的二维投影点，实现了相机参数的计算和校正，对于计算机视觉中的三维重建、目标检测等任务具有重要意义。掌握这种标定方法可以帮助我们更好地理解相机成像过程，提高图像处理和计算机视觉算法的精度和稳定性。

张正友标定法原理及优缺点详细介绍

张正友标定法（Zhang's camera calibration）是一种常用的相机标定方法，它是由张正友教授在1999年提出的，因此得名。该方法通过对特定的平面图案进行拍摄，通过对拍摄到的图案进行分析，可以求解出相机内部参数和外部参数。该方法的优点是简单易用，适用于多种不同类型的相机；缺点是需要拍摄特定的平面图案，且精度受平面图案质量和摄像机标定过程中拍摄角度的影响。

原理：

张正友标定法是基于相机成像的几何模型进行计算的。相机成像的几何模型可以用针孔模型（pinhole camera model）来描述。该模型表示相机通过一个针孔来捕捉光线，将光线投影到成像平面上形成图像。该模型中，相机内部参数包括焦距、图像中心点位置等，而相机外部参数则包括相机的位置和朝向等。

具体步骤：

1. 拍摄标定板：在准备标定之前，需要准备一个特定的平面标定板，通常为黑白相间的棋盘格，要求棋盘格中每个小正方形的边长都应该大于相机成像像素的1.5倍。

2. 提取角点：将拍摄到的标定板图像中的角点提取出来，这里用OpenCV库的findChessboardCorners函数进行提取。

3. 计算相机内部参数：通过角点的坐标计算相机内部参数，包括焦距、图像中心点位置等。这里需要使用OpenCV库的calibrateCamera函数进行计算。

4. 计算相机外部参数：通过已知的相机内部参数和角点的坐标，可以计算相机的位置和朝向等外部参数。这里需要使用OpenCV库的solvePnP函数进行计算。

优缺点：

优点：简单易用，适用于多种不同类型的相机。

缺点：需要拍摄特定的平面图案，且精度受平面图案质量和摄像机标定过程中拍摄角度的影响。