Proposta de trabalho: Calibração de câmera

Parte 1: Detecção e identificação do padrão de calibração

Descrição do trabalho• Na calibração de câmera , um primeiro

passo é a extração de pontos característicos desde um padrão pré-definido.• Algumas propostas desses padrões são já

bem conhecidas e formam parte de varias bibliotecas. • Porém, qual é o objetivo do padrão e seu

formato ?

Função do padrão de calibração• Permitir identificar pontos característicos nas

imagens capturadas do padrão, que estejam diretamente correlacionadas a posições reais no padrão físico.• Quanto mais preciso seja o processo de

identificação dos pontos característicos maior será a precisão que alcançaremos dos parâmetros da câmera após a etapa de calibração.

Função do padrão de calibração• Diferentes algoritmos são usados

internamente pelas bibliotecas para achar esses pontos característicos.• Padrões semelhantes a um tabuleiro de

xadrez usam algoritmos que procuram detectar cantos ou interseção de linhas.• Padrão de marcadores circulares usa

detecção do centro de elipses.

Trabalho de calibração: Parte 1• O trabalho de calibração que será proposto para

a segunda aula do curso terá duas partes.• A primeira parte é criar um algoritmo que

permita calcular e extrair o ponto central de um padrão definido por dois círculos concêntricos.

• Logo, estender o algoritmo para permitir reconhecer um grid de esse tipo de padrão semelhante aos padrões com formato de xadrez e de círculos oferecidos pelo OpenCV.

• Usando esses pontos característicos e conhecendo a sua correspondência calibrar a câmera e achar os parâmetros intrínsecos da câmera.

Trabalho de calibração: Parte 1• Sugestões:• Para detecção do centroide dos dois círculos

concêntricos:• Filtrar a imagem para achar primeiro os contornos

que definem as bordas dos círculos.• A partir dos pontos 2D que definem o contorno

aproximar o calculo da elipse que melhor se encaixe com o formato do contorno.

• Para realizar a calibração da câmera podem aproveitar as ferramentas citadas nas referencias no final deste ppt, e só modificar a entrada dos dados:• Lista de pontos (u,v) em pixels dos centroides

extraídos das imagens e (X,Y,Z) em mm que são as posições 3D dos centroides no padrão.

Trabalho de calibração: Parte 1• As imagens para teste e calibração da câmera serão disponibilizadas.• Cada trabalho deverá mostrar como foi o processo de extração dos pontos

característicos e os valores dos parâmetros intrínsecos e extrínsecos achados.

Referencias• OpenCV , calibração de câmera, http://

docs.opencv.org/doc/tutorials/calib3d/camera_calibration/camera_calibration.html• Camera Calibration Toolbox for Matlab, http

://www.vision.caltech.edu/bouguetj/calib_doc/• Ankur Datta, Jun-Sik Kim, Takeo Kanade, “Accurate Camera Calibration using

Iterative Refinement of Control Points”, 2009.• CD Prakash, LJ Karam,“Camera calibration using adaptive segmentation and ellipse

fitting for localizing control points”, Image Processing (ICIP), 2012.• Minh Vo, Zhaoyang Wang, Bing Pan, and Tongyan Pan, “Hyper-accurate flexible

calibration technique for fringe-projection-based three-dimensional imaging”,2014.

Trabalho de calibração: Parte 2• Duas opções:• Comparar os parâmetros da câmera achados após a calibração da câmera usando

os três tipos de padrões abaixo descritos.• Comparar os parâmetros da câmera com amostras tiradas com a mesma câmera só

que em diferentes níveis de foco e ângulo de abertura de lente.