Wat is camerakalibratie?
Camerakalibratie, vaak aangeduid als camera resectie, is een manier om een afbeelding of een video te onderzoeken en af te leiden wat de camerasituatie was op het moment dat de afbeelding werd gemaakt. Camerakalibratie wordt voornamelijk gebruikt in robotapplicaties en bij het modelleren van scènes vrijwel op basis van echte invoer. Traditioneel was camerakalibratie een moeilijk en vervelend proces, maar moderne softwaretoepassingen maken het vrij eenvoudig te bereiken, zelfs voor thuisgebruikers.
Een van de belangrijkste toepassingen van camerakalibratie is om erachter te komen waar een camera was ten opzichte van een scène op een foto. Laten we zeggen dat je een foto hebt gemaakt van een grote kamer met een roostervloer en in die kamer een stoel en een tafel hebt geplaatst. U hebt dat beeld vervolgens in een modelleringsprogramma ingevoerd en een driedimensionaal model rond de scène gebouwd. In die scène kun je vervolgens een willekeurig aantal andere virtuele objecten plaatsen, zoals gemodelleerde personages om te communiceren met de scène, of andere rekwisieten.
Renderingprogramma's maken echter ook gebruik van een camera, zij het een virtuele. Om ervoor te zorgen dat de gemodelleerde objecten correct kunnen communiceren met de objecten die als foto zijn gemaakt, moeten we ervoor zorgen dat onze virtuele camera zich in dezelfde positie bevindt als onze echte camera toen we de eerste foto maakten. Camerakalibratie bereikt dit, door formules te gebruiken om in wezen achteruit te werken en af te trekken waar de echte camera ten opzichte van de scène was.
Camerakalibratie kan ook worden gebruikt om andere dingen over de camera in relatie tot de scène te achterhalen. Met behulp van formules kunnen we bijvoorbeeld de brandpuntsafstand achterhalen waarop de scène is opgenomen. We kunnen ook de scheefstand van het beeld en eventuele lensvervorming achterhalen die een speldenkusseneffect creëert. We kunnen ook uitzoeken of de werkelijke camerapixels vierkant waren of niet, en wat de horizontale en verticale schaalfactoren voor de pixels zouden kunnen zijn geweest.
Je kunt ook camerakalibratie of resectie gebruiken om een afbeelding te maken die naar een computer wordt verzonden en om uit te zoeken waar verschillende coördinaten zich in de echte wereld bevinden. Dit type afleiding is cruciaal voor het functioneren van robots die bedoeld zijn om visueel met de fysieke wereld te communiceren. Deze robots kunnen vervolgens een foto- of video-invoerapparaat gebruiken en kalibreren om erachter te komen waar objecten die ze zien zich in de echte wereld bevinden, in termen van afstand en vector.
Dit is een van de belangrijkste onderzoeksgebieden in robotica, omdat snellere, nauwkeurigere methoden voor resectie robots in staat stellen op meer geavanceerde manieren met de wereld te communiceren. Een robot met een slecht vermogen om de afstand van objecten te onderscheiden, moet grotendeels op vallen en opstaan vertrouwen om over het terrein te bewegen of een object te manipuleren, terwijl een robot die zijn eigen plaats in de wereld nauwkeurig kan modelleren in relatie tot andere objecten, in staat om naadloos en vloeiend over de wereld te bewegen.