Ubuntu/ROS

Camera_parameter feat.calibration

대장장ㅇi 2024. 8. 11. 15:17

https://qlalf-smithy.tistory.com/36

 

Camera_calibration_파라미터(parameters)

*VersionROS2_Humbleusb_cam  Camera calibration 을 통한 parameter 를 구해보면   Camera_Calibration tool Install(설치)sudo apt install ros--camera-calibration  Camera_Onros2 run usb_cam usb_cam_node_exe#이때 ros2 topic list 로 카메라 t

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해당 Camera calibration 에서 구한 파라미터가 각각 뭘 의미하는지 보면

 

1. 내부 파라미터 (Intrinsic Parameters)

내부 파라미터는 카메라 렌즈와 센서의 특성을 정의하며, 이미지 평면에서의 픽셀 좌표를 카메라 좌표로 변환하는 데 사용된다. 주로 카메라 매트릭스왜곡 계수로 구성된다.

a. 카메라 매트릭스 (Camera Matrix)

  • K: 카메라의 내부 매트릭스입니다. 이미지 평면에서의 픽셀 좌표를 카메라 좌표로 변환하는 데 사용된다.
    • K = [751.0651542332661, 0.0, 322.54286534804237, 0.0, 748.4077337461462, 240.2682490831734, 0.0, 0.0, 1.0]
      • fx: x축 방향의 초점 거리 (751.065154). 카메라가 이미지 평면에 얼마나 큰 확대를 적용하는지를 나타낸다.
      • fy: y축 방향의 초점 거리 (748.407734). x축과 같은 역할을 하지만 y축에 해당한다.
      • cx: 이미지 중심의 x 좌표 (322.542865). 이미지의 가로 중앙 위치를 의미한다.
      • cy: 이미지 중심의 y 좌표 (240.268249). 이미지의 세로 중앙 위치를 의미한다.

b. 왜곡 계수 (Distortion Coefficients)

  • D: 렌즈의 왜곡을 보정하기 위한 계수.
    • D = [0.21017327357208399, -0.23388626736505053, 0.0023740838852928966, -0.0032532169757715475, 0.0]
      • Radial Distortion: 이미지의 외곽에서 곡률이 왜곡되는 현상을 설명.
        • k1, k2, k3 (예: 0.210173, -0.233886 등)
      • Tangential Distortion: 렌즈와 센서 간의 정렬 불량으로 인한 왜곡을 설명.
        • p1, p2 (예: 0.002374, -0.003253 등)

2. 외부 파라미터 (Extrinsic Parameters)

외부 파라미터는 카메라의 위치와 방향을 정의하며, 카메라 좌표계를 실제 세계의 좌표계로 변환하는 데 사용된다. 주로 회전 행렬번역 벡터로 구성.

a. 회전 행렬 (Rotation Matrix)

  • R: 카메라의 회전 행렬. 카메라의 좌표계가 세계 좌표계에 대해 어떻게 회전하는지를 설명한다.
    • R = [1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0]
      • 이 행렬은 단위 행렬로, 카메라가 world 좌표계에 대해 회전하지 않는 상태를 의미. 실제로는 카메라의 회전 정보를 포함한.

b. 번역 벡터 (Translation Vector)

  • T: 카메라의 위치를 설명하는 벡터. 카메라가 세계 좌표계 내에서 어디에 위치하는지를 정의한다. (이 예에서는 번역 벡터가 제공되지 않았으나 일반적으로 포함된다.)

3. 투영 행렬 (Projection Matrix)

투영 행렬은 3D 좌표를 2D 이미지 평면으로 변환하는 데 사용. 이는 내부 파라미터외부 파라미터를 결합하여 계산된다.

  • P: 투영 행렬.
    • P = [780.2620239257812, 0.0, 320.56580677306556, 0.0, 0.0, 778.0941772460938, 240.54575912465225, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0]
      • 이 행렬은 3D 세계 좌표를 카메라 좌표로 변환한 다음, 이미지 평면에 투영.
      • 각 요소는 내부 파라미터 (초점 거리 및 중심 좌표)와 외부 파라미터 (회전 및 위치 정보)를 포함한다.