OpenCV中的相机校准和鸟瞰投影

Question

我已经完成了相机校准。现在我想获得棋盘图片的鸟瞰图。如下所示。但结果很奇怪，它看起来不是一个正方形。你可以看到 pic3。每个正方形都是 7.95x7.95。 smoebody 知道为什么吗？

gpsPoints[0] = Point2f(..., ...);
gpsPoints[1] = Point2f(..., ...);
gpsPoints[2] = Point2f(..., ...);
gpsPoints[3] = Point2f(..., ...);

dst[0] = Point2f(..., ...);
dst[1] = Point2f(..., ...);
dst[2] = Point2f(..., ...);
dst[3] = Point2f(..., ...);
Mat transmtx = getPerspectiveTransform(gpsPoints, dst);
warpPerspective(img, frame, transmtx, img.size());

Answer 1

一般来说，单应性会将直线转换为直线。

由于您只提供了 4 个角，因此透视变换是唯一定义的。因此，如果您确实选择了正确的 4 个角，但在图案中的某个位置存在错误的结构，那么这些结构在输入图像中一定是错误的。

在您的场景中，这可能是由于镜头畸变导致的，因此现实中的直线在（输入）图像中不会作为直线可见。或者输入图像中的线条在现实世界中不是直的，例如，您的图案基础不是完全平面的，或者您的图案没有很好地粘在平面上。

在 GIMP 中，我为您的图像添加了一些标记。

轮廓（绿点）是从一个角到下一个角的单条直线。如您所见，它们很好地位于图案基底的边界上，这表明您的图像中没有太多的镜头失真。

另一方面，顶部的红线由单条线段组成，始终连接两个相邻的角。如您所见，第 2 条和第 3 条线段有明显的“弯曲”，因此整个图案上没有直线。 底部的红线（细线）是从图案一侧到另一侧的直线，正如您所看到的，有些地方白色像素位于线条的两侧。所以你的图案在图像中看起来并不直。

我猜你的图案制作得不好，但这只是一个猜测，最后也可能是一些奇怪的镜头行为。您可以从不同的视图（如果可能的话，使用相同的相机焦点等）捕获相同模式的图像，以进一步分析。

如 user3896254 (thx) 所述，不同的错误可能会被透视扭曲放大。测量（或手动标记）错误（即使是亚像素精度）可能是另一个问题。