鱼眼镜头的标定及矫正

OCamCalib: Omnidirectional Camera Calibration Toolbox for Matlab
　　本文主要目的是为分享来自苏黎世大学Davide Scaramuzza的OCamCalib全视角相机模型标定矫正算法。作者主页 因为是被墙了，所以我分享出来以供参考。先上结果图：

可以看出，效果是相当不错的，所以这也是我强烈分享给大家的原因之一。

环境
1. MATLAB2015R标定鱼眼镜头
2. Ubuntu14.04 + OpenCV2.4.11根据标定结果对鱼眼镜头矫正

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资源
1. C++鱼眼矫正程序

预备工作
1. 将OCamCalib工具箱添加到Matlab里面，这个方法如果不懂，百度挺多的，这里就不赘述了。
2. 在使用前跟一般的相机矫正方法类似，先拍大约二十张棋盘格，注意每张图必须要拍满所有的角点！一般的原则是，尽可能让每个区域都有棋盘格分布。
3. 将拍好的照片放到工具箱对应的目录下（这里也可以不用如此，只是本人习惯而已）

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具体操作步骤

• 将拍摄好的棋盘格照片放到OCamCalib工具箱目录下

• 将上述链接地址的工具箱下载本地添加到Matlab工具箱地址，然后运行ocam_calib。
  

• 加载图片，选择Read names

  1. Basename camera calibration images (without number nor suffix):
输入你照片的共同的前缀部分

  2. Image format: ([]='r'='ras', 'b'='bmp', 't'='tif', 'g'='gif', 'p'='pgm', 'j'='jpg', 'm'='ppm') >> g
输入你格式对应的字母，然后就加载好图片了。
Loading image 1...2...3...4...5...6...7...8...9...10...done
     然后，会显示总共加载到的所有图片
     

  3. 接下来Extract grid cornes，提取角点。根据提示，依次需要确认需要添加的图片、棋盘格长宽格子数目、格子的长宽尺寸等，这些相信大家看提示应该知道怎么做。

     • 有需要注意的是，这里输入棋盘格x和y方向的小格子数量，这里的计数是从角点以内的方块开始算的。
       Number of squares along the X direction ([]=10) =
Number of squares along the Y direction ([]=10) =
       看下图，举个栗子：
       
       上图就是X方向五个方块，Y方向7个方块，这里千万不能弄错，如果弄错了，棋盘格就一个都检测不出来。

     • 输入棋盘格的实际尺寸，单位是毫米(mm)
       Size dX of each square along the X direction ([]=30mm) = 30
Size dY of each square along the X direction ([]=30mm) = 30

     • 剩下的就是确认中心点等，初阶用户按Entry即可。

     • 下面是正确检测到角点的结果展示
       

  4. 矫正 Calibration ，因为是自动检测角点，所以这里就只要简单的等待即可。

  5. 其他的优化结果、显示棋盘格位置、分析误差等功能大家可以尝试，这里我们最重要的是保存标定结果。也就是Save，会在本地生成一个calib_results_fisheye.txt的文件，这就是我们接下来的矫正程序需要用到的。

  6. 将calib_results_fisheye.txt文件拷到undistortFunctions的根目录，然后将你的原始图片也拷到根目录，编译运行即可。原工程没有项目文件，仅有简单的几个cpp、hpp文件，推荐大家用qmake生成一个简单的pro文件即可，需要添加OpenCV的几个库，我用OpenCV2.4.11有效运行。
     以下是我添加的库列表，节约时间就没有一一去查看是否多余了。
     LIBS += /usr/local/lib/libopencv_highgui.so \
/usr/local/lib/libopencv_core.so \
/usr/local/lib/libopencv_imgproc.so \
/usr/local/lib/libopencv_features2d.so \
/usr/local/lib/libopencv_nonfree.so \
/usr/local/lib/libopencv_calib3d.so \
/usr/local/lib/libopencv_video.so \

• 工具主页
  下载页面

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其它

• 高阶用法就是优化角点误差、人工选取角点等操作，大家有兴趣自己探索，也可以留言讨论。

• 因为下载页必须设分数，如果没有下载分的可以留言邮箱，我发给你。

• 本文摘自OCamCalib: Omnidirectional Camera Calibration Toolbox for Matlab，全视相机模型（暂且这样翻译），这不同于一般的径向畸变模型，这种能够对鱼眼大角度相机做更好的还原，之后有时间跟大家探讨下粗浅的内部机理。