Kamerani avtomatik kalibrlash - Camera auto-calibration

Kamerani avtomatik kalibrlash ichki aniqlash jarayonidir kamera to'g'ridan-to'g'ri tuzilmagan sahnalarning bir nechta sozlanmagan tasvirlaridan parametrlar. Aksincha klassik kamerani kalibrlash, avtomatik kalibrlash sahnada maxsus kalibrlash moslamalarini talab qilmaydi. Vizual effektlar sanoatida kamerani avtomatik kalibrlash ko'pincha "Match Moving" sintetik tarkibni videoga qayta loyihalash uchun sintetik kamera traektoriyasi va ichki proektsion modeli hal qilingan jarayon.

Kamerani avtomatik kalibrlash sensori shaklidir ego tuzilishini kashf etish; datchikning sub'ektiv effektlari atrof-muhitni o'lchash moslamasi tomonidan qo'llaniladigan noaniqliksiz qabul qilinadigan dunyoni qayta tiklashga olib keladigan ob'ektiv ta'siridan ajralib turadi. Bunga tasvirlar a dan prognoz qilinadigan asosiy taxmin orqali erishiladi Evklid fazosi chiziqli, 5 daraja erkinlik (eng oddiy holatda), teshikli kamera modeli bilan chiziqli bo'lmagan optik buzilish. Chiziqli pinhole parametrlari fokus masofasi, tomonlarning nisbati, burilish va 2D asosiy nuqtadir. Faqatgina sozlanmagan (yoki sozlangan) tasvirlar to'plami bilan sahna olti darajadagi evklid konvertatsiyasi va izotropik miqyosgacha rekonstruksiya qilinishi mumkin.

Umumiy ko'p kamerali o'z-o'zini kalibrlash uchun matematik nazariya dastlab 1992 yilda namoyish etilgan Olivier Faugeras, QT Luong va Stiven J. Maybank. 3D sahnalarda va umumiy harakatlarda har bir ko'rinish juftligi 5 daraja erkinlik kalibrlashida ikkita cheklovni ta'minlaydi. Shuning uchun, uchta ko'rinish ko'rinishlarning aniq ichki parametrlari bilan to'liq kalibrlash uchun zarur bo'lgan minimal hisoblanadi. Sifat zamonaviy ko'rish sensorlari va optik shuningdek, kalibrlashda nol qiyalik (ortogonal pikselli panjara) va birlik tomonlari nisbati (kvadrat piksellar) kabi oldingi cheklovlarni taqdim etishi mumkin. Ushbu ustunliklarni birlashtirish, zarur bo'lgan minimal rasm sonini ikkitaga kamaytiradi. Tuzilgan sahnada qo'llab-quvvatlovchi ma'lumot berilgan bitta tasvirdan sensorni avtomatik kalibrlash mumkin. Masalan, ma'lum bir shaklga ega bo'lgan parallel chiziqlarning yoki moslamalarning (masalan, dumaloq) bir nechta to'plamlari aniqlangan bo'lsa, kalibrlash mumkin.

Muammoni hal qilish

Ushbu kameralar to'plami ${displaystyle P ^ {i}}$ va 3D nuqtalari ${displaystyle X_ {j}}$ proektsion noaniqlikka qadar rekonstruksiya qilingan (masalan, to'plamni sozlash usuli) biz rektifikatsion homografiyani aniqlamoqchimiz ${displaystyle H}$ shu kabi ${displaystyle left {P ^ {j} H, H ^ {- 1} X_ {J} ight}}$ a metrik rekonstruksiya qilish. Shundan so'ng ichki kamera parametrlari ${displaystyle K_ {i}}$ yordamida osonlik bilan hisoblash mumkin kamera matritsasi faktorizatsiya ${displaystyle P_ {M} ^ {i} equiv P ^ {i} H = K_ {i} chap (R_ {i} | t_ {i} ight)}$.

Qaror domenlari

• Harakatlar
  • Umumiy harakat
  • Sof aylanadigan kameralar
  • Planar harakat
  • Degenerativ harakatlar
• Sahna geometriyasi
  • Chuqurlikdan xalos bo'lgan umumiy manzaralar
  • Planar manzaralar
  • Zaif istiqbol va orfografik tasvirlar
  • Haqiqiy datchiklar uchun kalibrlash ustuvorliklari
  • Lineer bo'lmagan optik buzilish

Algoritmlar

• Kruppa tenglamalaridan foydalanish. Tarixiy jihatdan birinchi avtomatik kalibrlash algoritmlari. Ning yozishmalariga asoslanadi epipolyar chiziqlar cheksiz tekislikdagi tekis konusga tegishlidir.
• Mutlaq dual kvadrikadan va uning proektsiyasidan foydalanib, absolyut konusning ikki tomonlama tasviri
• Modul cheklovi

Adabiyotlar

• O.D. Faugeralar; Q.T. Luong; S.J. Maybank (1992). "Kameraning o'z-o'zini kalibrlashi: nazariya va tajribalar". ECCV. Kompyuter fanidan ma'ruza matnlari. 588: 321–334. doi:10.1007/3-540-55426-2_37. ISBN  978-3-540-55426-4.
• Q.T. Luong (1992). Matrice fondamentale va auto calibration en visual par ordinateur. PhD dissertatsiyasi, Parij universiteti, Orsay.

• Q.T. Luong va Olivier D. Faugeras (1997). "Nuqta yozishmalaridan va asosiy matritsalardan harakatlanuvchi kamerani o'z-o'zini kalibrlash". Xalqaro kompyuter ko'rishi jurnali. 22 (3): 261–289. doi:10.1023 / A: 1007982716991.

• Olivier Faugeras va Q.T. Luong (2001). Bir nechta rasmlarning geometriyasi. MIT Press. ISBN  0-262-06220-8.

• Richard Xartli; Endryu Zisserman (2003). Kompyuter ko'rinishida bir nechta ko'rish geometriyasi. Kembrij universiteti matbuoti. ISBN  0-521-54051-8.