Matlab摄像机标定工具箱详解

"这篇文档是关于使用Matlab摄像机标定工具箱进行相机检校的说明，涵盖了工具箱的下载、安装以及标定过程中的关键步骤和技术细节。" 在计算机视觉领域，相机检校是至关重要的一个环节，它用于校正相机的几何失真和获取相机的内在参数。Matlab提供了摄像机标定工具箱，便于用户进行这一过程。这个工具箱可以从Caltech的官方网站下载，链接为<http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/download/index.html>，并附有详细的说明文档<http://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/>。 安装过程相对简单，只需将下载的`toolbox_calib.zip`文件解压，并将解压得到的`toolbox_calib`目录复制到Matlab的工作路径下。接下来，需要采集一组由已知几何形状（如棋盘格）的图像，这些图像应当统一命名并放置在工具箱目录中，以便工具箱能够识别和处理。 标定模型主要关注相机的内参数，包括Brown畸变模型。该模型用公式(1-1)和(1-2)表示，其中(u, v)表示图像坐标，(xc, yc, zc)表示三维空间中的点坐标，kx和ky是焦距相关的放大系数，ks表示因摄像机轴线不垂直导致的耦合放大系数，(u0, v0)是主点坐标，(xc1, yc1)是归一化坐标。模型还包括径向畸变系数kc1, kc2, kc3, kc4, kc5以及切向畸变系数kc3和kc4，它们用于描述实际成像与理想情况的偏离。 在进行标定时，用户需要在Matlab环境中将当前目录设定为包含标定工具箱的`toolbox_calib`目录。运行`calib_gui`指令会弹出一个选择窗口，提供两种内存使用模式："Standard"和"Memory efficient"。前者一次性加载所有图像到内存，适合内存充足的情况；后者则按需逐个加载，适用于内存有限的环境。选择相应的模式后，用户可以按照标定工具箱的操作面板进行下一步的图像处理和参数估计。 通过这个工具箱，用户可以计算出相机的内参数矩阵，包括焦距、主点坐标以及畸变系数，从而对相机的图像进行校正，提高图像质量和后续计算机视觉应用的准确性。Matlab摄像机标定工具箱为相机检校提供了一个强大且易用的平台，使得非专业人士也能顺利完成复杂的相机标定任务。