请教，当相机和被摄物体位置固定时，畸形校正应该如何实现？

xxdd · 发表于 2021-7-13 20:39:23

我看了OpenCV里的畸形校正，是先拍摄各个角度的棋盘格图像，然后计算出一套校正系数，再用这套校正系数对拍摄的图片做校正
但这种方式我感觉并不准确，因为拍照的角度千变万化，用一套校正系数怎么可能准确校正所有图像
对于相机和被摄物体位置固定的应用场景，棋盘格图像的像素坐标与被摄图像的像素坐标相当于是一一对应的，
而棋盘格的交叉点坐标是已知的，那么直接根据棋盘格的交叉点坐标不是就是准确校正拍摄的图像吗？
我感觉这种方式会简单而准确很多，有没有针对这个应用的成熟算法，请大家推荐一下吧，非常感谢！

wye11083 · 发表于 2021-7-13 22:35:44

镜头的畸变在一定程度上是固定的。基本不会产生突变。

xxdd · 发表于 2021-7-13 23:08:21

wye11083 发表于 2021-7-13 22:35
镜头的畸变在一定程度上是固定的。基本不会产生突变。

我用的单反相机，这种成熟产品的光学畸变应该是校正好的吧？您觉得后端处理时，应该用哪种算法处理拍照角度不正导致的各种畸变？

wye11083 · 发表于 2021-7-13 23:18:03

xxdd 发表于 2021-7-13 23:08
我用的单反相机，这种成熟产品的光学畸变应该是校正好的吧？您觉得后端处理时，应该用哪种算法处理拍照角 ...

单反啊，那个畸变可以忽略不计。相机已经有处理了。镜头里面都有配置参数的。

brother_yan · 发表于 2021-7-13 23:34:35

xxdd 发表于 2021-7-13 23:08
我用的单反相机，这种成熟产品的光学畸变应该是校正好的吧？您觉得后端处理时，应该用哪种算法处理拍照角 ...

单反保存raw格式，导入lightroom，里面有一个选项镜头校正，校正后就会发现，原来弯曲的建筑轮廓变直了

xxdd · 发表于 2021-7-13 23:37:13

wye11083 发表于 2021-7-13 23:18
单反啊，那个畸变可以忽略不计。相机已经有处理了。镜头里面都有配置参数的。 ...

我是当工业相机用，拍照时由于角度不可能完全摆正，图像还是会有畸变，这种畸变您觉得应该用哪类算法来矫正？

prow · 发表于 2021-7-13 23:51:17

xxdd 发表于 2021-7-13 23:37
我是当工业相机用，拍照时由于角度不可能完全摆正，图像还是会有畸变，这种畸变您觉得应该用哪类算法来矫 ...

你这不叫畸变，叫透射变换

xxdd · 发表于 2021-7-14 08:09:11

prow 发表于 2021-7-13 23:51
你这不叫畸变，叫透射变换

拍矩形物体，拍出来四个边会有轻微外凸，这种属于透射变换吗？用透射变换能否处理好？

prow · 发表于 2021-7-14 09:04:20

本帖最后由 prow 于 2021-7-14 09:06 编辑

xxdd 发表于 2021-7-14 08:09
拍矩形物体，拍出来四个边会有轻微外凸，这种属于透射变换吗？用透射变换能否处理好？ ...

一个矩形物体，如果由于像面和物体所在平面不平行，导致成像变成了梯形，这就属于透射变换
如果四边有外凸或内凹，这就是镜头的畸变，透射变换无法解决，需要畸变校正。一般焦距越短畸变越明显，比较极端的例子就是鱼眼镜头

niaojingxin · 发表于 2021-7-14 09:10:57

要先明确你是要变换图像，还是要矫正相机，opencv的张正友标定，是得到相机和镜头本身的参数，目标不是图像，所以你的开篇的怀疑不存在。从你的需求表述“拍矩形物体，拍出来四个边会有轻微外凸”，这种属于畸变中的径向畸变，可以用张正友标定的结果来进行矫正。

xxdd · 发表于 2021-7-14 09:26:28

niaojingxin 发表于 2021-7-14 09:10
要先明确你是要变换图像，还是要矫正相机，opencv的张正友标定，是得到相机和镜头本身的参数，目标不是图像 ...

我是想变换图像，不是矫正相机，相机是成熟的单反相机，我觉得肯定经过了非常专业的标定
如果用棋盘格重新标定，能改善你说的这种径向畸变吗？

prow · 发表于 2021-7-14 09:33:41

xxdd 发表于 2021-7-14 09:26
我是想变换图像，不是矫正相机，相机是成熟的单反相机，我觉得肯定经过了非常专业的标定
如果用棋盘格重 ...

相机是成熟的单反相机，我觉得肯定经过了非常专业的标定

”
你这句话说的不对，畸变校正校正的是镜头，单反相机是很成熟，但镜头的参数各不相同，校正结果不可能针对全部的镜头。所以你换一个镜头就要重新校正一次。

xxdd · 发表于 2021-7-14 09:41:04

prow 发表于 2021-7-14 09:33
”
你这句话说的不对，畸变校正校正的是镜头，单反相机是很成熟，但镜头的参数各不相同，校正结果不可能 ...

但是4楼大神说镜头里是有配置参数的呀？
相机是佳能的5DSR，镜头是50mm定焦镜头

xxdd · 发表于 2021-7-14 09:44:18

本帖最后由 xxdd 于 2021-7-14 09:46 编辑

prow 发表于 2021-7-14 09:04
一个矩形物体，如果由于像面和物体所在平面不平行，导致成像变成了梯形，这就属于透射变换
如果四边有外 ...

【opencv】鱼眼图像畸变校正——透视变换
https://blog.csdn.net/qq_15947787/article/details/50786782

您看下这个文章，他这个就是用透视变换做鱼眼矫正呀？
我也觉得我们的需求应该用透视变换，但我们软件那边就坚持要用畸形校正，请您多给点建议吧

xxdd · 发表于 2021-7-14 10:14:11

prow 发表于 2021-7-14 09:04
一个矩形物体，如果由于像面和物体所在平面不平行，导致成像变成了梯形，这就属于透射变换
如果四边有外 ...

这个是不是属于球面投影透视？
您看一下这个图片，白色区域是一个显示器，想把白色区域处理成矩形，应用用哪种算法比较合理？

niaojingxin · 发表于 2021-7-14 10:21:44

xxdd 发表于 2021-7-14 09:26
我是想变换图像，不是矫正相机，相机是成熟的单反相机，我觉得肯定经过了非常专业的标定
如果用棋盘格重 ...

畸变主要是因为镜头的不同产生的，如prow网友所言，工业相机更换镜头后是需要重新标定的。从你的需求表述“拍矩形物体，拍出来四个边会有轻微外凸”所言，你们软件的说法并没有错。透视变换，其实是坐标系之间的变换，常见的就是斜拍的图片平面化以及手眼标定等，并非是矫正。至于你举的例子，他确实是透视变换，对图像的畸变没有操作，但你仔细看，变换后的图片边角还是有问题的。

prow · 发表于 2021-7-14 10:21:49

xxdd 发表于 2021-7-14 09:41
但是4楼大神说镜头里是有配置参数的呀？
相机是佳能的5DSR，镜头是50mm定焦镜头 ...

单反用得少，可能有的镜头能够与相机通信
但很多镜头只是个光机件，又没有电气接口，相机又怎么知道你用的是哪款镜头呢

prow · 发表于 2021-7-14 10:31:12

xxdd 发表于 2021-7-14 10:14
这个是不是属于球面投影透视？
您看一下这个图片，白色区域是一个显示器，想把白色区域处理成矩形，应用 ...

畸变矫正和透射变换是两个过程，互相没影响
你这个图明显矩形的中间有外凸，所以畸变矫正肯定是需要的
如果成像是很明显的梯形，那就需要透射变换，手机看图看不清楚，不过目测角度偏的不多。建议把透射变换也加上，反正方法也不复杂

kite2006 · 发表于 2021-7-14 11:38:43

如果是单反，用原厂镜头，在ps里就有镜头校正了，选择好镜头，自动校正了

monkeynav · 发表于 2021-7-28 09:26:07

xxdd 发表于 2021-7-14 09:26
我是想变换图像，不是矫正相机，相机是成熟的单反相机，我觉得肯定经过了非常专业的标定
如果用棋盘格重 ...

你先要确定问题的来源是什么
远小近大这是成像的本质，根本不算畸变。畸变指的是差劲的相机拍出来变形大，好的相机变形极小。图像本来就是这样的，何来畸变一说？
棋盘格校正镜头畸变，指的是校正鱼眼畸变这种。把棋盘格放在某个平面上，还可以用来求解该平面的3d位置方向

xxdd · 发表于 2021-7-28 10:21:40

monkeynav 发表于 2021-7-28 09:26
你先要确定问题的来源是什么
远小近大这是成像的本质，根本不算畸变。畸变指的是差劲的相机拍出来变形大 ...

其实就是校正镜头的桶形畸变
通过棋盘格图像可以校正好，已经试验过了
我用的那台单反的镜头好像并没校正数据，桶形畸变很明显，棋盘标定一下就好了

xxdd · 发表于 2021-7-28 10:24:05

prow 发表于 2021-7-14 10:31
畸变矫正和透射变换是两个过程，互相没影响
你这个图明显矩形的中间有外凸，所以畸变矫正肯定是需要的
如 ...

我试验过了，您说的非常对，通过棋盘标定，可以削除桶形畸变
畸变矫正后，再进行透射变换就行了
两个步骤都需要

请教，当相机和被摄物体位置固定时，畸形校正应该如何实现？

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