张正友相机标定的MATLAB源码

简介：
该文介绍了张正友相机标定方法的MATLAB实现代码，适用于计算机视觉领域的研究和开发人员使用。 在计算机视觉领域，相机标定是一项至关重要的任务，它用于获取相机的内参和外参，以便对图像进行校正并提高3D重建的精度。张正友教授提出了一种广泛应用的相机标定方法，其算法简洁高效，适用于各种场景。这个压缩包中的“张正友标定MATLAB源代码”提供了实现这一算法的具体步骤和数据，对于学习和理解相机标定具有很大的帮助。 我们需要了解相机标定的基本概念。相机标定的目标是确定相机的内在特性，包括焦距、主点坐标以及畸变系数等，同时获得相机与世界坐标系之间的外在关系，即旋转和平移矩阵。这些参数在计算机视觉应用中，如自动驾驶、无人机导航、机器人视觉和增强现实等，都是必不可少的。 张正友算法主要包含以下几个步骤： 1. **特征检测**：通常使用棋盘格作为标定对象，通过检测图像中的角点来构建二维特征点。MATLAB中的`visionChessboardDetector`函数可以帮助我们自动检测棋盘格角点。 2. **图像校正**：原始图像可能存在镜头畸变，需要先校正以消除这种影响。张正友算法采用牛顿-拉弗森迭代法计算并纠正径向和切向畸变。MATLAB提供了`undistortImage`函数来进行图像校正。 3. **三维坐标重建**：通过已知棋盘格的几何尺寸，可以计算出每个二维特征点对应的三维空间坐标。 4. **内参估计**：利用最小二乘法求解相机的内参数矩阵，包括焦距f、主点坐标cx和cy以及畸变系数k1、k2、p1和p2。MATLAB中的`calibrateCamera`函数可以完成这个任务。 5. **外参估计**：通过比较不同视角下同一特征点的坐标，可以求解相机的外参数，即旋转矩阵R和平移向量T。这一步通常使用直接线性变换（DLT）算法。 6. **标定结果验证**：使用标定后的参数进行反投影误差计算，以验证标定结果的准确性。 在MATLAB中，这些步骤可以通过相应的函数和脚本实现，使得整个过程自动化。源代码中的数据集可以帮助我们理解在不同条件下的标定效果，并为自己的项目提供参考。 通过深入研究这个源代码，你可以了解到如何在实际应用中运用张正友的标定算法，以及如何在MATLAB环境中处理图像和几何计算。这对于提升你的计算机视觉技能和对相机标定的理解是非常有价值的。同时，你也可以根据这些源代码进行二次开发，定制适合特定应用场景的标定方案。