Che cos'è la calibrazione della fotocamera?
La calibrazione della fotocamera, spesso definita come resezione della fotocamera, è un modo per esaminare un'immagine o un video e dedurre quale fosse la situazione della fotocamera al momento dell'acquisizione dell'immagine. La calibrazione della fotocamera viene utilizzata principalmente nelle applicazioni robotiche e quando si modella la scena praticamente in base a input reali. Tradizionalmente, la calibrazione della fotocamera era un processo difficile e noioso, ma le moderne applicazioni software lo rendono abbastanza facile da raggiungere, anche per gli utenti domestici.
Uno degli usi principali della calibrazione della fotocamera è capire dove si trovava una fotocamera in relazione a una scena di una fotografia. Diciamo che hai scattato una foto di una grande stanza con un pavimento a griglia e in quella stanza hai posizionato una sedia e un tavolo. Hai quindi inserito quell'immagine in un programma di modellazione e costruito un modello tridimensionale attorno alla scena. In quella scena, puoi quindi posizionare qualsiasi numero di altri oggetti virtuali, come personaggi modellati per interagire con la scena o altri oggetti di scena.
I programmi di rendering, tuttavia, fanno anche uso di una videocamera, sebbene virtuale. Affinché gli oggetti modellati possano interagire correttamente con gli oggetti che sono stati presi come fotografia, dobbiamo assicurarci che la nostra macchina virtuale sia nella stessa posizione della nostra vera macchina fotografica quando abbiamo scattato la fotografia iniziale. La calibrazione della fotocamera raggiunge questo obiettivo, utilizzando le formule per lavorare essenzialmente all'indietro e dedurre dove la fotocamera reale era relativa alla scena.
La calibrazione della fotocamera può anche essere utilizzata per capire altre cose sulla fotocamera in relazione alla scena. Ad esempio, usando le formule possiamo capire la lunghezza focale alla quale è stata girata la scena. Possiamo anche capire il fattore di inclinazione dell'immagine e qualsiasi distorsione dell'obiettivo che potrebbe essere stata introdotta, creando un effetto puntaspilli. Possiamo anche capire se i pixel effettivi della fotocamera fossero quadrati o meno e quali sarebbero stati i fattori di ridimensionamento orizzontale e verticale per i pixel.
Si può anche usare la calibrazione o il resezione della telecamera per acquisire un'immagine inviata a un computer e capire dove si trovano le varie coordinate nel mondo reale. Questo tipo di deduzione è cruciale per il funzionamento dei robot che intendono interagire visivamente con il mondo fisico. Questi robot possono quindi utilizzare un dispositivo di input fotografico o video e calibrare per capire dove gli oggetti che vede potrebbero effettivamente trovarsi nel mondo reale, in termini reali di distanza e vettore.
Questa è una delle principali aree di studio della robotica, poiché i metodi di resezione più veloci, più accurati consentono ai robot di interagire con il mondo in modi più sofisticati. Un robot con una scarsa capacità di discernere la distanza degli oggetti dovrà fare affidamento in gran parte su tentativi ed errori per spostarsi sul terreno o manipolare l'oggetto, mentre uno che è in grado di modellare accuratamente il proprio posto nel mondo in relazione ad altri oggetti, è in grado di muoversi agevolmente e fluidamente nel mondo.