相机标定

本文章相机标定主要分为单目相机和双目相机的标定，使用Matlab进行标定。

前期准备（获取图片）

准备一个标定板，使用OpenCV程序进行拍照，拍照时尽量让标定板占据更多的画面，拍摄20张图片（可以增加或减少）。

单目标定

1.打开Matlab.界面如下图1所示。
图1.Matlab界面
2.点击上方“APP”功能，进入如下界面，红色部分为相机标定功能（上方为弹单目相机标定功能，下方是双目相机标定）。

图2.相机标定功能
3.点击单目相机标定，进入如下标定界面，点击红色部分的**“下三角”**选择“From file”,选择文件夹，选择照片。

图3.选择文件夹
4.选择照片后，进入如下界面，选择标定板的大小（单位 mm），我的设置为25mm。

图4.设置标定板大小

5.参数设置。Radial Distortion.畸变参数（需理解畸变参数含义）。2 Coefficients 表示计算2个畸变参数：k1/k2;3 Coefficients 表示计算3个畸变参数：k1/k2/k3。一般来说选择计算2个畸变参数即可。计算3个畸变参数时，k3值比较小，大概量级为1e-5，可以忽略(实际计算过程中，如果考虑太多高阶的畸变参数，会导致标定求解的不稳定。如果选择了计算3个畸变参数，需要注意畸变矩阵的排列顺序：[k1,k2,p1,p2,k3])。

点击**“Calibrate”**开始标定。

图5.参数设置
6.标定参数误差。如图6中的红色部分是标定误差，标定误差平均值小于0.3个像素，相机参数可用。（从标定误差中可以看出每张照片的误差，如果某张照片误差过大，可以在左侧图片列表中将其删除，重新标定）。

图6 标定误差
7.点击图7中的红色部分进行参数保存。会出现图8的命令框，点击确定即可。

图7 参数保存

图8 命令框
8.参数保存后，关闭标定界面，会出现图9界面。（工作区内的文件即为标定参数，双击会出现图10界面）

图9 标定之后的主界面

图10 标定结果
其中，“RadiaDistortion”即为相机的畸变矩阵，“IntrinsicMatrix”即为内参矩阵。

双目标定

双目标定与单目标定几乎相同。
1.导入左右相机的图片。

图 11 双目相机的文件导入
2.如图12所示为，导入双目相机之后的图片，下方为平均误差分析区域。导入图片后设置**“Radial Distortion”,之后点击“Calibrate”开始标定。

图12 双目相机文件导入之后的界面
3.标定结束后保存参数，出现如下界面。

图13 保存参数
4.关闭标定界面，返回主界面查看参数，（点击主界面工作区**内的文件，查看参数。如图14所示）。其中CameraParameters1,为左相机参数；CameraParameters2，是右相机参数；RotationOfCamera2为旋转矩阵，TranslationOfCamera2是平移矩阵。

5.使用OpenCV中的stereoRectify函数可以获得其他参数矩阵（校正旋转矩阵Rl,Rr,重投影矩阵Q,投影矩阵P等）。