6. 相机校准标定

Note

所有非模块化 OAK 设备在发货前都经过校准。不需要（重新）校准任何这些，但对于仅PCBA的模型，如 OAK-D-IoT-75、OAK-D-IoT-40、OAK-D-CM4、OAK-D-CM3、OAK -D-PCBA 如果深度质量因安装 PCBA（进入外壳）而降低，则可能需要这样做。

任何平台都可以进行校准。

Note

保姆级校准文档，新手必看！！！

对于 DepthAI 的模块化相机版本 (BW1098FFC - USB3 模块化相机版 and BW1094 - RaspberryPi Hat) ，在将摄像头安装到适用于您的应用程序的基线/配置中之后，有必要进行立体相机校准。

对于 BW1097 - RaspberryPi 计算模块 和 BW1098OBC ，这些设备是预先校准的 - 但是您可能需要在安装过程中重新校准以获得更好的质量（例如，将板安装到某物后），或者是如果校准质量在使用/处理过程中开始减弱时。

以下是显示 BW1097 - RaspberryPi 计算模块 (重新)校准的快速视频。 简而言之，校准使用相交点来确定棋盘格的方向和距离。 因此，通过在平面上清晰地打印或显示所提供的棋盘格图像，可以获得最高的准确性。

校准棋盘的平整度非常重要。 不要使用曲面显示器，或有任何 “波浪” 的校准目标。 因此，如果你打印棋盘，请确保将棋盘贴在一个已知的平面上，没有任何波纹。 也就是说，使用笔记本电脑与平面显示器通常是最简单的技术。

观看下面的视频将为您提供校准自己的 DepthAI 所需的步骤。有关校准选项的更多信息/详细信息，请参阅以下步骤，并且 ./calibrate.py --help 还将打印出所有校准选项。

  1. 检出 depthai GitHub 存储库。

    Warning

    已经检出 depthai 了吗? 跳过此步骤

    git clone https://gitee.com/oakchina/depthai.git
cd depthai
python3 install_requirements.py

  2. 打印棋盘格校准图像。

    此链接下载PDF

    将校准棋盘格打印在平坦的表面上，或者将棋盘格显示在平坦的显示器上(不要弯曲！)。请注意，如果您确实要打印校准目标，请确保将其固定在平坦的表面上并且没有褶皱或“波浪”。

    通常，使用监视器显示校准目标更加容易/快捷。

    打印此棋盘格校准图像

    整个图像应放在一张纸上(按比例缩放)。如果在监视器上显示，请以白色背景全屏显示图像。

  3. 启动校准脚本。

    用有效的条目替换占位符参数值:

    python3 calibrate.py -s [SQUARE_SIZE_IN_CM] -brd [BOARD] -db

    参数参考:

    • -s SQUARE_SIZE_IN_CM, --square_size_cm SQUARE_SIZE_IN_CM: 以厘米为单位测量印刷棋盘格的黑色正方形边长。

    • -db, --defaultBoard : 指定我们正在使用的depthai存储库中提供的校准版的标志。如果您使用其他板，请将 -ms MARKER_SIZE_IN_CM, --markerSizeCm MARKER_SIZE_IN_CM 参数改为charuco板子上标记的尺寸，以厘米为单位。

    • -brd BOARD, --board BOARD: BW1097，BW1098OBC-资源/面板/中的面板类型(不区分大小写)。或自定义.json板配置的路径。与[-fv -b -w]互斥，可以手动指定视场，基线和相机方向（已交换或未交换）。

    用直尺或游标卡尺从校准目标中检索正方形的大小，然后输入该数字(以厘米为单位)代替[SQUARE_SIZE_IN_CM]。

    例如，如果正方形尺寸为 2.35 厘米，则 BW1098OBC 的参数如下所示:

    python3 calibrate.py -s 2.35 -brd bw1098obc -db -ih

    并请注意，在校准时对显示进行镜像通常很有用(这样，运动方向就不会向后看)。看到自己时，我们习惯于向后看自己(因为这是我们在镜子中看到的)，因此，请使用以下 -ih 选项:

    python3 calibrate.py -s 2.35 -brd bw1098obc -ih

    因此，当我们在内部运行校准时，几乎总是使用该 -ih 选项，因此我们会将其包括在以下所有示例命令中:

    • BW1098OBC (USB3 板载摄像头版)):

      python3 calibrate.py -s [SQUARE_SIZE_IN_CM] -brd bw1098obc -ih

    • BW1097 (RPi 计算模块版):

      python3 calibrate.py -s [SQUARE_SIZE_IN_CM] -brd bw1097 -ih

6.1. 模块化相机校准

使用 此处 的电路板 *.json 文件之一来定义立体摄像机之间, 左摄像机与彩色摄像机之间的基线，替换下面括号中的项目。

  • 向左/向右交换 (即，摄像机朝向，设置为 true 或 false)

  • 该 BASELINE 灰度左/右摄影机之间厘米

  • 灰度相机和彩色相机 RGBLEFT 之间的距离间隔 Left ，以厘米为单位。

{
    "board_config":
    {
        "name": "ACME01",
        "revision": "V1.2",
        "swap_left_and_right_cameras": [true | false],
        "left_fov_deg": 71.86,
        "rgb_fov_deg": 68.7938,
        "left_to_right_distance_cm": [BASELINE],
        "left_to_rgb_distance_cm": [RGBLEFT]
    }
}

因此，例如，如果您将 BW1098FFC 的立体基准设置为 2.5cm，并且彩色摄像机恰好位于两个灰度摄像机之间，如下所示，请进一步使用以下 JSON:

Color Camera 
{
    "board_config":
    {
        "name": "ACME01",
        "revision": "V1.2",
        "swap_left_and_right_cameras": true,
        "left_fov_deg": 71.86,
        "rgb_fov_deg": 68.7938,
        "left_to_right_distance_cm": 2.5,
        "left_to_rgb_distance_cm": 5.0
    }
}

请注意，在照相机的此方向上， "swap_left_and_right_cameras" 设置为true。

然后，使用以下电路板名称运行校准:

python3 calibrate.py -s [SQUARE_SIZE_IN_CM] -brd ACME01 -ih

运行 python3 calibrate.py --help (或 -h) 获取参数和用法示例的完整列表。

6.2. 放置棋盘格并捕获图像。

显示左右视频流，每个视频流包含一个多边形叠加层。

举起印刷好的棋盘格(或笔记本电脑，屏幕上显示图像)，以便整个棋盘格显示在两个视频流中。

匹配叠加多边形的方向，然后按[SPACEBAR]捕获图像。棋盘格图案不需要与多边形完全匹配，但是将多边形用作相对于摄影机的角度和位置的准则很重要。有 13 个必需的多边形位置。

在捕获了所有多边形位置的图像之后，校准图像处理步骤将开始。如果成功，将创建校准文件 depthai/resources/<Device Mx ID>.json. 默认情况下

它还将在 depthai/resources/ 文件夹下创建网格文件命名为 left_mesh.calib 和 right_mesh.calib ， 可用于克服双目相机模块的扭曲与变形。

6.3. 测试深度

我们将查看深度流以确保正确校准摄像机:

  1. 开始一个终端会话。

  2. 访问本地的 depthai 副本。

cd [depthai repo]

  1. 运行测试脚本。

python3 depthai_demo.py

该脚本将启动一个窗口，启动摄像头，并显示深度视频流:

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