• 相機標定
• 1.相機標定是什么
• 2.怎么使用halcon進行相機內(nèi)外參標定？
  • • （1）搭建硬件
    • 1.**相機連好電腦，用相機廠家軟件打開相機，檢查一下相機是否正常。**
    • 2.**接下來使用halcon連接相機**
    • （2）開始標定
    • 1.**生成標定板參數(shù)文件**
    • 2.**配置標定參數(shù)**
    • 3.**開始標定相機**
    • **總結(jié)提取標志點失敗原因
    • 4.**得到標定參數(shù)**
    • （3）使用標定出的數(shù)據(jù)矯正圖像
    • 1**相機畸變矯正**
    • 2**相機坐標系轉(zhuǎn)化成世界坐標系**
• 終于完事了！

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如果大家看完這一篇文章后還想深入了解相機標定，可以參看文章《深入理解halcon相機標定》https://blog.csdn.net/cashmood/article/details/105221053

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相機標定

這幾天一直在搞相機的標定。過程中遇到了許許多多的問題，為了讓廣大自動化行業(yè)的小白避免踩坑，用這個帖子總結(jié)一下相機的標定。接下來我就給大家介紹一下標定，側(cè)重點在怎么做。

1.相機標定是什么

首先鏡頭有畸變，也就是說照出的圖像與實際不符產(chǎn)生了形變。即使號稱無畸變的工業(yè)鏡頭也是有千分之幾的畸變率的。上個圖告訴大家畸變

這個圖里，第一個圖就是我們相機下的真實的形狀，后邊兩個就是照出來有畸變的圖片。

其次鏡頭與相機無論你的機械結(jié)構(gòu)精度多高，也不容易或者說沒辦法將相機安裝的特別正，那相機安裝不正也是會導(dǎo)致誤差的。大家想知道具體數(shù)學(xué)模型的話可以搜一下相機標定的理論方面的知識，我側(cè)重怎么做。
標定就是把上述兩個東西轉(zhuǎn)化成正常的。

2.怎么使用halcon進行相機內(nèi)外參標定？

（1）搭建硬件

首先相機連接電腦，打開halcon，連接相機（這里不一定要連接相機，用相機照好的圖片也可以）。
這里說一下halcon連接相機，一般的相機都能用halcon連接，做標定很方便。給大家展示一下連接步驟。

1.相機連好電腦，用相機廠家軟件打開相機，檢查一下相機是否正常。

1框內(nèi)是檢查相機是否能夠索引到，2框是看是否有圖像，3框是檢查幀率與帶寬相機尺寸，4框是檢查有無錯誤信息。
如果正常，用相機廠家軟件關(guān)閉相機并且斷開連接（這很重要，要不halcon連不上相機），記住停止采集不代表斷開連接！！！
把相機固定好

2.接下來使用halcon連接相機

點擊助手，點擊打開新的ImageAcquisition。

選擇圖像獲取接口，點擊自動檢測檢測相機類型。后邊的文本框里會顯示相機類型，我的是千兆網(wǎng)相機，所以顯示GigeVision。前邊大家用相機廠家的軟件打開了相機，那么說明大家都安裝了相機廠家halcon連接的sdk，所以接口是可以檢測到的，如果沒安裝相機廠家的軟件要安裝哦，不然連接不上。有啥不懂留言問我。

切換資源窗口到連接窗口
1就是咱們安裝相機廠家軟件之后的相機采集SDK包。
2選擇你要連接的設(shè)備
3點擊連接連接相機（如果有其他程序連著現(xiàn)在的相機，halcon是沒辦法連接上的，所以上邊讓大家記得斷開連接）
4點擊實時，實時顯示圖像

連接上相機并實時顯示
1圖像顯示區(qū)域
2斷開相機連接
3停止實時采集

進行完上述設(shè)置后停止實時采集，關(guān)閉ImageAcquisition窗口，不用保存，因為只要我們不關(guān)閉halcon這個圖像采集ImageAcquisition01都可以在助手里邊找到。

（2）開始標定

1.生成標定板參數(shù)文件

這個文件是描述你的標定板尺寸的，有了這個文件，halcon才知道你的標定板是多大的。
怎么生成呢，很簡單
為了讓大家方便復(fù)制，我把代碼貼出來：
gen_caltab (7, 7, 0.004, 0.5, ‘C:/Users/Administrator/Desktop/caltab.descr’, ‘C:/Users/Administrator/Desktop/caltab.ps’)
關(guān)于gen_caltab 算子詳細解釋傳送門點擊即可查看gen_caltab 解釋

2.配置標定參數(shù)

點擊助手，點擊打開新的Calibration。

在安裝界面
1標定任務(wù)選擇全標定，內(nèi)外參數(shù)全部標定。
2.標定板的描述文件選擇我們剛剛創(chuàng)建的描述文件。C:/Users/Administrator/Desktop/caltab.descr
厚度的話就填寫標定板厚度
3.攝像機參數(shù)
選擇攝像機模型，我的是面陣相機。鏡頭是遠心鏡頭就選擇遠心
4.像元的寬高填寫相機的像元尺寸，如果不知道去問相機廠家。焦距填寫鏡頭的焦距。
確保以上內(nèi)容填寫正確！！！！

我的填寫好后：

3.開始標定相機

接下來切換到標定欄，
1圖像源選擇圖相采集助手
2點擊這個顯示圖相采集助手按鈕顯示圖像采集窗口
3點擊連接連接相機，點擊實時顯示圖像
4點擊圖像采集助手里的參數(shù)，調(diào)整焦距，調(diào)整光源，讓成像質(zhì)量好一點。（不過曝、標定片黑色圓點與白色背景對比度大于100、對焦清晰）

完成調(diào)整后，關(guān)閉圖像采集助手的實時顯示。關(guān)閉圖像采集助手窗口。
1點擊采集按鈕采集標定板圖像
2刪除標志點提取失敗的圖像
3圖像數(shù)量為3框不提示圖像數(shù)量太少為止
4可以識別的標定板圖像要把相機視野覆蓋完全，哪里沒有覆蓋到可以點擊show查看。
5點擊這個按鈕就可以出來標定數(shù)據(jù)了，但是如果有標志點提取失敗的圖像，或者圖像數(shù)量太少，或者視野沒有完全覆蓋到，那么這個標定按鈕會不可用，處理以上問題即可解決。

提取標志點成功圖片，有各個標志點與xyz坐標軸

提取標志點失敗圖片，沒有各個標志點與xyz坐標軸

**總結(jié)提取標志點失敗原因

1、打光不均，有的地方亮有的地方暗
2、標定板的對比度不好，提取不出來標志點
3、標定文件讀取錯誤，標定板的參數(shù)相差太大
4、對焦不清晰

4.得到標定參數(shù)

點擊標定按鈕，自動切換到結(jié)果界面。

1相機內(nèi)參
2相機外參

1點擊代碼生成
2選擇標定數(shù)據(jù)
3點擊插入代碼

生成的代碼
CameraParameters為相機內(nèi)參
CameraPose為相機外參

（3）使用標定出的數(shù)據(jù)矯正圖像

1相機畸變矯正

CameraParameters := [0.00367057,-809.403,2.20647e-006,2.2e-006,1136.84,1064.02,2592,1944] CameraPose := [0.0290517,-0.0118443,0.242762,0.3944,0.507229,287.921,0] CamParVirtualFixed:=CameraParameters read_image (Image, ImageFiles[Index]) gen_radial_distortion_map(MapFixed,CameraParameters,CamParVirtualFixed,'bilinear') map_image(Image,MapFixed,ImageRectifiedFixed)

ImageRectifiedFixed就是進行了畸變矯正的圖像

2相機坐標系轉(zhuǎn)化成世界坐標系

一、像素點相機坐標轉(zhuǎn)化成世界坐標系坐標

CameraParameters := [0.00367057,-809.403,2.20647e-006,2.2e-006,1136.84,1064.02,2592,1944] CameraPose := [0.0290517,-0.0118443,0.242762,0.3944,0.507229,287.921,0] read_image (Image, ImageFiles[Index]) image_points_to_world_plane (CameraParameters, CameraPose, TmpCtrl_ImageRows, TmpCtrl_ImageColumns, 'mm', TmpCtrl_WorldX, TmpCtrl_WorldY)

二、圖片相機坐標轉(zhuǎn)化成世界坐標系

CameraParameters := [0.00367057,-809.403,2.20647e-006,2.2e-006,1136.84,1064.02,2592,1944] CameraPose := [0.0290517,-0.0118443,0.242762,0.3944,0.507229,287.921,0] read_image (Image, ImageFiles[Index]) get_image_size (Image, Width, Height) 相機視野寬度 TmpCtrl_RectificationWidth := 79 轉(zhuǎn)換成米單位 TmpCtrl_RectificationWidth := TmpCtrl_RectificationWidth / 1000.0 生成轉(zhuǎn)換矩陣 gen_image_to_world_plane_map (TmpObj_RectificationMap, CameraParameters, CameraPose, Width, Height, Width, Height, TmpCtrl_RectificationWidth / Width, 'bilinear') 轉(zhuǎn)換 map_image (Image, TmpObj_RectificationMap, TmpObj_RectifiedImage)

注意：像素轉(zhuǎn)世界坐標系不用先進行畸變矯正，因為我們看到在轉(zhuǎn)換成世界坐標系時候用到了CameraParameters，已經(jīng)考慮了相機的畸變。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Halcon ：畸变矫正与标定（2）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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