Что такое калибровка камеры?

Калибровка камеры, часто называемая резекцией камеры, представляет собой способ изучения изображения или видео и определения ситуации с камерой во время захвата изображения. Калибровка камеры используется в основном в роботизированных приложениях и при моделировании сцен практически на основе реального ввода. Традиционно калибровка камеры была сложным и утомительным процессом, но современные программные приложения делают его довольно простым даже для домашних пользователей.

Одним из основных применений калибровки камеры является определение местоположения камеры относительно сцены на фотографии. Допустим, вы сфотографировали большую комнату с решетчатым полом, и в этой комнате вы разместили стул и стол. Затем вы ввели это изображение в программу моделирования и построили трехмерную модель вокруг сцены. В эту сцену вы можете поместить любое количество других виртуальных объектов, таких как смоделированные персонажи, для взаимодействия со сценой, или другие предметы.

Программы рендеринга, однако, также используют камеру, хотя и виртуальную. Чтобы моделируемые объекты правильно взаимодействовали с объектами, которые были сделаны в качестве фотографии, нам необходимо убедиться, что наша виртуальная камера находится в том же положении, что и наша реальная камера, когда мы снимали исходную фотографию. Калибровка камеры достигает этого, используя формулы, чтобы по существу работать задом наперед, и вычитать, где реальная камера была относительно сцены.

Калибровка камеры также может быть использована для выяснения других особенностей камеры относительно сцены. Например, используя формулы, мы можем определить фокусное расстояние, на котором была снята сцена. Мы также можем выяснить коэффициент перекоса изображения и любые искажения линзы, которые могли быть введены, создавая эффект подушечка. Мы также можем выяснить, были ли фактические пиксели камеры квадратными или нет, и какими могли быть горизонтальные и вертикальные коэффициенты масштабирования для пикселей.

Можно также использовать калибровку или резекцию камеры, чтобы сделать снимок, отправленный на компьютер, и выяснить, где находятся различные координаты в реальном мире. Этот тип дедукции имеет решающее значение для функционирования роботов, которые предназначены для визуального взаимодействия с физическим миром. Эти роботы могут затем использовать фотографическое или видеовходное устройство и откалибровать, чтобы выяснить, где объекты, которые он видит, могут быть в реальном мире, с точки зрения расстояния и вектора.

Это одна из основных областей изучения робототехники, поскольку более быстрые и точные методы резекции позволяют роботам взаимодействовать с миром более изощренными способами. Робот с плохой способностью различать расстояние между объектами должен будет в значительной степени полагаться на метод проб и ошибок, чтобы перемещаться по местности или манипулировать объектами, тогда как робот, способный точно моделировать свое место в мире относительно других объектов, способный плавно и плавно перемещаться по миру.