相机校准目标所需的公差
Required tolerance for camera calibration target
在阅读和试验相机校准时,我没有看到任何关于校准目标放置所需公差的提及。例如,假设我有一个 200mm x 30mm 的视野,我希望能够测量该视野中物体的位置,精度在 1mm 以内。我将使用网格图案和 OpenCV calibrateCamera 流程校准我的相机。假设我的校准目标是一个间距为 5mm 的印刷棋盘格。我的目标角之间 5mm 间距的公差是多少?更严格的公差是否会导致更准确的像素到现实世界的转换?更严格的公差是否会导致更好的失真消除?
请注意,我是在二维平面上测量物体,没有进行深度测量,不幸的是,我无法移动校准目标并对其进行多个视图。所以我专门谈论使用单一视图进行校准。
一般来说,使用单一视图进行校准不是一个好主意,因为它需要的独立样本数量很少,因此校准网格制造的公差可能是您最不担心的。但如果你必须...
这里的控制因素是传感器的点距。给定镜头的标称焦距,并且您希望校准 RMSE 的数量级为十分之几像素,您可以计算出跨度的角度,例如,沿传感器水平轴的 1/10 像素。在镜头出射光瞳和目标之间的标称距离处进行反向投影,将为您提供 3D 世界中的长度,该长度可测量校准最佳时目标角位置的不确定性。您的物理目标点至少应该被知道为准确,而且通常更好。
示例:
设置:点距 5um,16mm 焦距镜头,到目标的 200mm 工作距离。
- 反向投影 1/10 像素:
200/16*0.5um =~ 6um
。
- 反向投影 1/2 像素:
200/16*2.5um =~ 31um
。
如果您假设误差的完美卡方缩放与数据点数量的平方根,您可以放松这一点。如果你有 100 个角,你可以将其乘以 10,即 ~ 300um 为 1/2 像素
请注意,对于这种公差,温度控制(对于相机和目标)可能成为一个需要考虑的因素。
在阅读和试验相机校准时,我没有看到任何关于校准目标放置所需公差的提及。例如,假设我有一个 200mm x 30mm 的视野,我希望能够测量该视野中物体的位置,精度在 1mm 以内。我将使用网格图案和 OpenCV calibrateCamera 流程校准我的相机。假设我的校准目标是一个间距为 5mm 的印刷棋盘格。我的目标角之间 5mm 间距的公差是多少?更严格的公差是否会导致更准确的像素到现实世界的转换?更严格的公差是否会导致更好的失真消除? 请注意,我是在二维平面上测量物体,没有进行深度测量,不幸的是,我无法移动校准目标并对其进行多个视图。所以我专门谈论使用单一视图进行校准。
一般来说,使用单一视图进行校准不是一个好主意,因为它需要的独立样本数量很少,因此校准网格制造的公差可能是您最不担心的。但如果你必须...
这里的控制因素是传感器的点距。给定镜头的标称焦距,并且您希望校准 RMSE 的数量级为十分之几像素,您可以计算出跨度的角度,例如,沿传感器水平轴的 1/10 像素。在镜头出射光瞳和目标之间的标称距离处进行反向投影,将为您提供 3D 世界中的长度,该长度可测量校准最佳时目标角位置的不确定性。您的物理目标点至少应该被知道为准确,而且通常更好。
示例: 设置:点距 5um,16mm 焦距镜头,到目标的 200mm 工作距离。
- 反向投影 1/10 像素:
200/16*0.5um =~ 6um
。 - 反向投影 1/2 像素:
200/16*2.5um =~ 31um
。
如果您假设误差的完美卡方缩放与数据点数量的平方根,您可以放松这一点。如果你有 100 个角,你可以将其乘以 10,即 ~ 300um 为 1/2 像素
请注意,对于这种公差,温度控制(对于相机和目标)可能成为一个需要考虑的因素。