如何获得最准确的相机校准？

首先，我希望这是正确的Stack Exchange开发板。如果没有，我深表歉意。

我正在做一些需要校准相机的事情。我已经在OpenCV（C ++）中成功实现了执行此操作的代码。我正在使用内置的棋盘功能和已打印的棋盘。

互联网上有许多教程，其中给出了多个国际象棋棋盘视图，并从每个帧中提取角点。

是否有一组最佳视图可赋予该功能以获得最准确的相机校准？什么会影响校准的准确性？

例如，如果我给它5张相同视图的图像而没有移动任何东西，当我尝试不扭曲网络摄像头时，它会给出一些直接的结果。

仅供参考，任何来访的人：我最近发现，使用不对称圆圈网格和相应的OpenCV函数，可以更好地校准相机。

您必须从不同的角度和角度拍摄图像以进行校准，各角度之间的差异应尽可能大（所有三个Euler角度都应变化），但是图案直径仍然适合相机的视野。您使用的视图越多，校准效果越好。这是必需的，因为在校准期间您会检测焦距和失真参数，因此要通过最小二乘法获得它们，则需要不同的角度。如果您根本不移动相机，那么您将不会获得新的信息，并且校准是无用的。请注意，您通常只需要焦距，即使对于家用相机，网络相机和手机相机，失真参数通常也可以忽略不计。如果您已经从相机规格中了解焦距，则可能甚至不需要校准。

像“广角”或“ 360°”这样的“特殊”相机中的失真系数更高。

这是有关校准的Wikipedia条目。这是非线性失真，对于大多数相机而言，可以忽略不计。

@Ben-观看次数取决于相机和所需的最终精度。

对于质量非常高，低失真的镜头（高端35mm SLR），它使用大量棋盘图像来映射失真，可能会变得不稳定-因为失真是像素的几分之一。
由于图像中心通常仅在标称x / 2，y / 2的几个像素之内，并且会随焦点变化，因此您仍然需要在板（或照相机）旋转的情况下拍摄几张照片。当然，变焦会改变一切。

有了镜头芯片的中心和焦距（在X和Y方向上）后，您只需在镜头中放一个棋盘即可为您提供相机位置

我决定在此处发布此答案，因为前不久，这是Google的最佳结果，它的建议对我有所帮助。因此，我决定也分享我的经验。

我花了无数个小时试图在Kinect上获得最佳立体声校准，然后在这里的博客文章中分享了我的技巧和发现。

尽管它适用于立体声校准，尤其是Kinect，但我相信这些技巧将对尝试校准相机的任何人有所帮助。

另外，以防万一我死了或者忘记更新主机，这是该帖子的修改后报价：

1. 确保您拥有最大的校准图案。遵循我上面所说的。获得专业印刷的漂亮图案。确保每个正方形至少8cm x 8cm。另外，请确保校准图案的一侧具有奇数个正方形，而另一侧具有偶数个正方形（例如9×6或7×8）。正确检测目标的姿势很重要。同样，某些工具箱将无法检测到此要求未满足的模式。如前所述，我在此处（适用于9cm正方形）和此处（适用于10cm正方形）上载了适合在大张纸上打印的图案。
2. 确保打印的图案周围有足够的白色边框，否则大多数工具箱可能不容易检测到该图案。
3. 确保Kinect不会移动。我用支架将Kinect固定在三脚架上。
4. 尝试获取尽可能多的校准目标图像。我最好的校准是使用300张图像获得的，其距离相机的距离低至0.5米至10米。确保围绕X，Y和Z轴旋转图案。同样，尝试以相同距离拍摄的图像“平铺”视图：即拍摄一张图像，将目标移至视场中的下一个图块，拍摄另一张并重复，直到“平铺”所有当前视野。目标是尽可能覆盖每个距离的整个视野​​。
5. 如果可能，请使用MATLAB的立体声校准应用程序。它使您可以在每个校准阶段之后消除异常值。

这是我最初在此处发布的相机校准“最佳做法”列表：https : //calib.io/blogs/knowledge-base/calibration-best-practices

• 选择正确的尺寸校准目标。足够大以适当地约束参数。最好应覆盖约。在相机图像中正面平行查看时，占总面积的一半。
• 以最终应用的近似工作距离（WD）进行校准。校准后，照相机应聚焦在该距离处，并且聚焦应保持不变。
• 目标应具有较高的功能数。优选使用精细图案。然而，在某些时候，检测的鲁棒性受到损害。我们的建议是在3MPx以上的摄像机上使用精细的图案计数，并控制照明是否良好。
• 从不同的区域和倾斜角度收集图像。移动目标以完全覆盖图像区域，并实现均匀覆盖。只能从正面平行图像正确确定镜头失真，但是焦距估计取决于观察到的缩短。包括正面和垂直图像，以及在木板水平和垂直方向倾斜最大+/- 45度的情况下拍摄的图像。通常，倾斜更多并不是一个好主意，因为特征定位精度会受到影响。
• 使用良好的照明。这通常被忽略，但是非常重要。校准目标优选地应通过受控的摄影照明来漫射照明。强光点光源会导致照明不均匀，可能会使检测失败，并且不能很好地利用相机的动态范围。阴影可以做同样的事情。
• 有足够的观察力。通常，应至少对校准目标的6个观测值（图像）执行校准。如果使用更高阶的摄像机或失真模型，则更多的观察将是有益的。
• 考虑使用唯一编码的目标，例如CharuCo板。这些使您可以从相机传感器和镜头的边缘收集观察结果，从而很好地限制了失真参数。此外，即使单个特征点不满足其他要求，它们也允许您收集数据。
• 校准仅与所使用的校准目标一样准确。仅使用激光打印目标进行验证和测试。
• 正确安装校准目标和摄像机。为了最大程度地减少变形和弯曲，较大的目标应垂直安装或平放在刚性支撑上。在这些情况下，请考虑移动相机。请使用高质量的三脚架，并避免在采集过程中接触相机。
• 删除不良观察。仔细检查重投影错误。每次观看和每项功能。如果其中任何一个显示为异常值，请排除它们并重新校准。

可在此处找到在线工具来生成用于校准目标的PDF：https：//calib.io/pages/camera-calibration-pattern-generator