ROI,region of interest),摄像机标定

ROI

机器视觉------- SciSmart图像定位-ROI校正算法
感兴趣区域(ROI,region of interest),在机器视觉、图像处理中,在被处理的图像上以方框、圆、椭圆、不规则多边形等方式勾勒出需要处理的区域,称为感兴趣区域,简称ROI。在图像处理领域,感兴趣区域是从图像中选择的一个图像区域,这个区域是图像分析所关注的重点。圈定该区域以便进行进一步处理,或使用ROI圈定你想处理的目标,可以减少处理时间,提高精度。

在具体的视觉应用中,当工件来料位置固定不变时,常量ROI可以覆盖工件来料。但是当来料位置存在较大波动时,就无法通过固定的ROI来实现视觉应用。这时候我们可以通过粗定位对产品进行定位,根据定位位置、长宽,角度等数据使用生成ROI,通过生成ROI工具来满足视觉应用的要求;或者通过粗定位数据使用ROI校正工具对固定的ROI进行仿射变换,跟随产品位置来满足视觉应用的要求。

摄像机标定

参考:https://www.zhihu.com/question/36241631

什么是摄像头标定?对摄像头参数进行估计的过程称为摄像头标定。通过摄像头标定,可以掌握摄像头的所有信息(参数或系数),从而可以确定现实世界中的三维点与摄像头捕获图像的二维投影(像素)之间的精确关系。通常,摄像头标定意味着恢复以下两类参数:摄像头 /镜头系统的固有参数。如:镜头的焦距、光心和径向失真系数等参数。外部参数:这是指摄像头相对于某个世界坐标系的方向(旋转矩阵R和平移向量t)。采用了几何标定来估计透镜的参数,从而消除图像的失真。

摄像头的标定是将摄像头的内部参数和外部参数计算出来,从而实现对图像的准确测量和对象跟踪等应用。摄像机的内部参数包括主点位置、焦距和像素宽度等参数,外部参数包括相机的旋转和平移等参数,可以用于恢复真实世界的三维坐标信息,进而实现像素与物理量之间的转换。

标定步骤:

图像获取:首先需要采集标定图像,一般使用黑白棋盘格、激光平面或其他几何图形等模板进行标定,以便于对图像进行精确测量。这些图案需要满足一定的特征要求,例如角点数量、对称性等。

特征提取:对图像进行特征提取,一般使用边缘、角点、斑点、纹理等特征,以便于计算图像的内部和外部参数。由于标定过程中需要提取大量的特征点,因此通常采用自动的特征提取算法,例如SIFT、SURF等。

参数计算:针对图像的特征点,可以通过求解相机的内部参数和外部参数来实现标定。其中内部参数包括焦距、主点位置和像素大小等,需要对图像进行像素坐标与实际物理量之间的转换,通过多项式方程或者最小二乘法等算法来进行求解。外部参数一般使用PnP算法来计算。

精度评估:标定完成之后,需要对结果进行评估,一般使用重投影误差或者亚像素精度等指标来评估标定的精度。如果精度达到要求,则标定结果可以用于测量和跟踪等应用。

总的来说,摄像头的标定是计算机视觉技术中非常重要的一环,是实现图像测量和跟踪等功能的前提和基础。虽然标定过程有些复杂,但对于需要高精度测量和跟踪的应用而言,标定是必不可少的步骤

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