OpenCV 中的相机标定和鸟瞰投影

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，看起来不是一个正方形。你可以看到图3。每个正方形都是7.95x7.95。有人知道为什么吗？

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肯定已经是错误的。

在您的场景中，这可能是由于镜头畸变而发生的，因此现实中的直线在（输入）图像中看不到直线。或者输入图像中的线条在现实世界中并不笔直，例如您的图案底座不是完全平坦的，或者您的图案没有很好地粘合在平面上。

在 GIMP 中，我向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直线。正如您所看到的，它们很好地位于图案底座的边界上，这暗示图像中没有太多镜头畸变。

另一方面，顶部的红线由单线段组成，始终连接两个相邻的角。正如您所看到的，第二条和第三条线段有明显的“弯曲”，因此整个图案上没有直线。底部的红线（细）是从图案的一侧到另一侧的直线，您可以看到线条两侧有一些白色像素的部分。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，最终也可能是一些奇怪的镜头行为。您可以从不同的视图（相同的相机焦点等，如果可能）捕获相同图案的图像以进一步分析。

正如用户3896254（thx）所述，透视扭曲可能会严重放大不同的错误。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。