Kamerakalibrering

Kamerakalibrering er prosessen der man bestemmer et cameras geometriske og optiske parametere slik at bildebaserte målinger kan omgjøres til pålitelige verdier i virkeligheten. En kalibrering gir intrinsiske parametre (brennvidde f_x og f_y, prinsipalpunktet c_x og c_y, og eventuelt skjevhet mellom aksene) samt distorsjonsparametre (radial k_1, k_2, k_3 og tangensiell p_1, p_2). Ekstrinsiske parametre beskriver kameraets posisjon og orientering i verdenskoordinater gjennom en rotasjon R og en translasjon t.

Metoder bruker ofte et kjenningsmønster som sjakkbrett eller sirkler. Forbindelsene mellom verdensrammen og bildets rammer beregnes med metoder som Zhangs kalibrering eller Direct Linear Transform. Programvare som OpenCV og MATLAB implementerer disse teknikkene. Under prosedyren tas bilder av mønsteret fra ulike avstander og vinkler, og korresponderende punkter mellom verden og bildet brukes til å estimere parametrene. Kalibreringens kvalitet vurderes med reprojeksjonsfeil og spredning i de estimerte punktene. Resultatet er en kamera modell som muliggjør undistortering og mer nøyaktige 3D-målinger.

Anvendelser inkluderer forbedret nøyaktighet i 3D-rekonstruksjon, augmented reality, robotikk, fotogrammetri og bildebaserte målinger. Ved flerkamera-systemer beregnes også eksterne parametre mellom kameraene (R og t), som muliggjør presis synskorrespondanse og 3D-rekonstruksjon. Begrensninger omfatter antakelser om statiske forhold og konstant fokus; endringer i brennvidde, temperatur eller fokus kan kreve ny kalibrering.