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。