機器人視覺與感知
相機內參
相機內參是描述相機自身內部光學特性的一小組數字——那是烙印在這台特定鏡頭和感測器裡的固定屬性,無論你把它指向哪裡都不會變。它們回答的是這樣一個問題:一旦一條光線進入這台相機,它究竟會點亮哪一個像素?兩台相機即使擺在同一個位置、朝著同一個方向,也可能拍出不同的圖像,因為一台用的是廣角鏡頭加大感測器,另一台用的是長焦鏡頭加小感測器。內參所刻畫的,正是這種差別。
內參通常有四到五個。焦距(往往是兩個數字,分別對應水平和垂直方向)決定了畫面有多「拉近」——長焦距會把世界中很窄的一片放大,短焦距則把寬廣的場景一併收入。主點是光學中心落在的那個像素,通常靠近圖像中央,但很少正好在正中,因為感測器從來不可能裝得絕對端正。第五個數字「偏斜」在現代相機裡幾乎總是零,它用來表示像素的行與列沒有完全垂直的情況。把它們打包在一起,就構成了內參矩陣——把相機前方的一個方向換算成精確像素座標的配方。
內參屬於相機本身,而不屬於場景,所以機器人四處行駛時它們保持不變——這正是它們如此寶貴的原因。一旦測定,機器人就能始終如一地解讀這台相機拍下的每一張圖像。內參不同於外參,外參描述的是相機在世界中處於何處、朝向哪個方向。
經過標定後,機器人的網路攝影機報告焦距為 615 像素、主點位於一張 640×480 圖像上的像素 (318, 242)——接近圖像中心 (320, 240),但偏了兩個像素左右,這正與感測器安裝略有偏差的情況相吻合。
真實的內參:焦距,加上一個靠近但並不正好位於圖像中心的主點。
焦距和主點是以像素而非毫米來表示的,因為對一張圖像而言,真正重要的是光學系統與感測器像素網格之間的關係。
又稱
另見