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カメラの準備とカメラ キャリブレーション用イメージの撮影

問題のあるキャリブレーション結果を回避するには、カメラの設定のヒントとイメージの撮影の指示に従ってください。これらのヒントや手順に従わなかった場合や使用するキャリブレーション イメージの品質が悪い場合、次のようなキャリブレーションの問題 (いずれか、または複数) が発生する可能性があります。

  • 単一カメラのイメージ歪み補正が正しく行われない

  • ステレオ カメラのイメージ平行化が正しく行われない

  • 焦点距離、主点、歪み係数、その他のカメラ パラメーターの推定が不正確になる

  • ステレオ カメラを使用した深度推定が不正確になる。

  • 複数のキャリブレーション イメージが同一平面上にあってはなりません。空間平面ごとに 1 つのキャリブレーション イメージのみを使用してください。

カメラの設定

カメラのキャリブレーションを行うためにカメラを設定するには、次のヒントに従ってください。

  • カメラのオートフォーカスを無効にして、固定焦点でイメージを撮影します。アプリケーションのカメラの焦点を設定します。

  • キャリブレーション パターンを配置する際は、イメージの少なくとも 20% がパターンでカバーされるように、カメラから距離を取ります。

  • ステレオ カメラ ペアを使用してイメージを撮影する場合は、ステレオ カメラ ペアの両方のカメラから完全に見えるように、パターンをさまざまな方向に配置します。

  • イメージ間でズーム設定を変更すると焦点距離が変わることに留意してください。

イメージの撮影

より高精度なキャリブレーション結果を得るには、少なくとも 10 ~ 20 個のキャリブレーション パターンのイメージを使用します。キャリブレーターには少なくとも 3 個のイメージが必要です。非圧縮のイメージまたは PNG などの可逆圧縮形式のイメージを使用します。キャリブレーション精度を高めるには、以下を行います。

  • 印刷後にキャリブレーション パターンが歪んでいないことを確認する。キャリブレーション パターンの印刷の詳細については、Supported Patternsを参照してください。

  • キャリブレーション パターンを硬い表面に配置または取り付ける。

  • キャリブレーション パターンの周囲に白い境界線があることを確認する。境界線は、パターンの 1 つのグリッド要素以上の大きさでなければなりません。白い境界線を確保しないと、特定のライティング条件下で検出に失敗する可能性があります。

  • パターンのイメージを、カメラから関心オブジェクトまでの距離とほぼ同じ距離で撮影する。たとえば、2 メートル離れた場所からオブジェクトを測定する予定である場合は、パターンをカメラから約 2 メートル離します。

  • パターンをカメラ平面に対して 45 度未満の角度で配置する。

    Pattern at zero-to-forty-five degrees relative to the camera plane.

  • トリミングなどのイメージの変更は行わない。

  • オートフォーカスを使用したり、イメージ間でズーム設定を変更したりしない。

  • カメラに対してさまざまな方向で、キャリブレーション パターンのイメージを撮影する。キャリブレーション パターンの詳細については、Calibration Patternsを参照してください。

  • 可能な限り広範囲のイメージ フレームをカバーするため、さまざまなパターンのイメージを撮影する。レンズ歪みはイメージの中心から放射状に増加し、イメージ フレーム全体で必ずしも均一ではありません。このレンズ歪みを撮影するには、撮影されるイメージの端に近い領域をパターンに含めなければなりません。

    Checkerboard pattern images, with the calibration pattern covering space near the edged of the images.

キャリブレーターはさまざまなサイズのパターンで動作します。一般的なルールとして、パターンが、撮影されたイメージの少なくとも 20% を占めている必要があります。たとえば、次のイメージは 108 mm の正方形のチェッカーボードを撮影したものです。

On the left, a diagram of camera position relative to grouped checkerboard images. On the right, eight images of a checkerboard pattern in different orientations, taking up most of the image frame.