Calibração e Medição

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Princípios de Visão Computacional
Resumo—Relatório do projeto demonstrativo à respeito da calibração de câmeras e uso dos parâmetros intrínsecos da mesma para aplicações práticas.

I. I NTRODUÇÃO
ALIBRAR câmeras consiste em determinar os coeficientes das transformações lineares que permitem registrar uma cena tridimensional em uma imagem bidimensional. É um processo não trivial, exige um elevado número de iterações para obter um resultado preciso.
Para esse projeto demonstrativo, o método de calibração disponibilizado pela biblioteca OpenCV foi escolhido. Consiste em usar um tabuleiro de xadrez preto e branco de dimensões conhecidas como padrão, identificando as bordas entre regiões pretas e brancas.
A calibração gera duas matrizes, uma com os parâmetros intrínsecos da câmera I e outra com os coeficientes de distorção D. fx 0 cx
I = 0 fy cy
(1)
0 0 1

C

D = ( k1 k2 p1 p2 )

(2)

Como o aspect ratio da câmera usada é 1. fx = fy = f

(3)

Que é a própria distância focal. Enquanto cx e cy são as coordenadas em pixels do centro da imagem. Os coeficientes de distorção serão usados para retificar a imagem.
Tendo em vista que estamos tratando a câmera como um pinhole e que o objeto em questão estará posicionado sobre o eixo principal as relações ópticas da câmara escura serão utilizadas para calcular os tamanhos de interesse.

tamanho da imagem e da distância entre o objeto e a câmera. o= i·d f (5)

Se o objeto estiver localizado sobre o eixo principal, as coordenadas da imagem se relacionam com as coordenadas reais através da seguinte relação: x y z =

f 0 0
0 f 0
0 0 1

X
Y
Z

(6)

II. O BJETIVO
O principal objetivo do projeto é medir o tamanho de um objeto posicionado sobre o eixo principal a três distâncias conhecidas (alinhado com o centro da imagem) a partir das distâncias focal e do objeto ao quadro, além da imagem retificada. III. P ROCEDIMENTOS
A. Calibraçao
Inicialmente foi preciso