c 语言利用相机的内参矩阵(A)、径向畸变系数(dist_coeffs)以及平移和旋转(t_vec, r_vec)进行透视投影实例

时间: 2024-09-21 21:04:06 浏览: 39
在C语言中,利用相机的内参矩阵(通常表示为`A`,也称为相机矩阵或基本矩阵),径向畸变系数(`dist_coeffs`),以及平移(`t_vec`)和旋转(`r_vec`)来进行透视投影,通常涉及到计算机视觉和摄影原理。这些参数用于将三维空间中的点映射到二维图像上。 1. **内参矩阵**(Intrinsic Matrix `A`)描述了像素坐标系与物理摄像机坐标系之间的关系,包括焦距、光心位置等信息。它通常是一个3x3的方阵,可以写作: ``` A = [fx 0 cx] [0 fy cy] [0 0 1] ``` 其中`fx`, `fy`是摄像机的主尺寸(对角线像素数),`cx`, `cy`是图像中心的像素坐标。 2. **径向畸变系数**(Radial Distortion Coefficients `dist_coeffs`)是表示镜头非理想效应(如球差和彗星形像差)的一组系数,用于校正图像的几何变形。 3. **平移和旋转**(Translation Vector `t_vec` 和 Rotation Vector `r_vec`)则分别表示相对于相机原点的物体世界坐标系的移动和平行于图像平面的旋转,用于处理视场外的场景。 要进行透视投影,通常会先将三维点通过`R * T`(旋转和平移矩阵)变换到相机坐标系,然后应用内参矩阵`A`进行投影,最后加上径向畸变校正。这里`R`是从`r_vec`得到的旋转矩阵,`T`是从`t_vec`得到的平移矩阵。 具体步骤可能会涉及一些数学库函数,比如OpenCV中的`cv::projectPoints()`函数,它就是基于这些参数计算出在图像上的像素点。
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运行#!/usr/bin/env python2.7 -- coding: UTF-8 -- import numpy as np import cv2 准备标定板参数 pattern = (9, 6) # 部角点数目 square_size = 25 # 每个棋盘格的边长(单位:毫米) 准备用于标定的图像路径(替换实际的图像路径) image_paths = [ 'pictures1.jpg', 'pictures2.jpg', 'pictures3.jpg', ] 创建存储角点和物体点的列表 obj_points = [] # 真实世界坐标点 img_points = [] # 图像平面角点 准备物体坐标 objp = np.zeros((pattern[0] * pattern[1], 3), np.float32) objp[:, :2] = np.mgrid[0:pattern[0], 0:pattern[1]].T.reshape(-1, 2) * square_size for image_path in image_paths: # 读取图像 img = cv2.imread(image_path) gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) # 查找角点 ret, corners = cv2.findChessboardCorners(gray, pattern, None) if ret: obj_points.append(objp) img_points.append(corners) 进行相机标定 ret, mtx, dist, rvecs, tvecs = cv2.calibrateCamera(obj_points, img_points, gray.shape[::-1], None, None) 打印相机内参和畸变参数 print("相机内参 (Camera Matrix):\n", mtx) print("\n畸变系数 (Distortion Coefficients):\n", dist) 保存相机参数 np.save("camera_matrix.npy", mtx) np.save("dist_coeffs.npy", dist) 后显示gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) cv2.error: /build/opencv-XDqSFW/opencv-3.2.0+dfsg/modules/imgproc/src/color.cpp:9748: error: (-215) scn == 3 || scn == 4 in function cvtColor 会报错是因为图片通道数并非4,更改代码使它先将图片通道数变为4然后运行上述代码要求的功能

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