Клевер

Калибровка камеры

Калибровка камеры может значительно повысить качество работы модулей, связанным с компьютерным зрением: распознавание ArUco-маркеров и Optical Flow.

При калибровке камеры подбираются параметры, наиболее хорошо описывающие конкретный установленный объектив. Данные параметры включают в себя фокусные расстояния, расположение точки principal point (которое зависит от того, насколько ровно по центру установлен объектив), коэффициенты дисторсии D. Подробнее про использующуюся модель искажений камеры можно прочитать в документации OpenCVopen in new window.

Существует несколько инструментов, которые позволяют откалибровать камеру и прописать вычисленные параметры в систему. Обычно, они используют калибровочные изображения: "шахматные доски" (Chessboard), а так же комбинации шахматной доски и сетки ArUco-маркеров (ChArUcoopen in new window).

ROS-пакет camera_calibration

Основной туториал: http://wiki.ros.org/camera_calibration/Tutorials/MonocularCalibrationopen in new window.

Для калибровки камеры с использованием ROS-пакета camera_calibration необходим компьютер с установленным ОС GNU/Linux и ROS Melodic.

ROS Camera Calibrator

  1. Используя Терминал, установите на компьютер пакет camera_calibration:

    sudo apt-get install ros-melodic-camera-calibration

  2. Скачайте калибровочную доску – chessboard.pdf. Распечатайте доску на принтере либо выведите ее на экран компьютера.

  3. Подключитесь к Wi-Fi Клевера.

  4. Запустите калибровку (на компьютере):

    ROS_MASTER_URI=http://192.168.11.1:11311 rosrun camera_calibration cameracalibrator.py --size 6x8 --square 0.108 image:=/main_camera/image_raw camera:=/main_camera

    Note Вместо значения 0.108 укажите реальный размер квадрата на распечатанной доске или на экране (в метрах). Например, значение 0.03 будет соответствовать 3 см.

  5. Когда программа для калибровки запустится, начните перемещать дрон таким образом, чтобы калибровочная доска попадала в кадр под разными углами.

    • Перемещайте калибровочную доску в левый, правый, верхний и нижний торец кадра.
    • Вращайте калибровочную доску вокруг всех 3-х осей.
    • Отдаляйте и приближайте камеру к калибровочной доске.

  6. Нажмите кнопку CALIBRATE, когда она станет активной. Процесс вычисления параметров калибровки займет несколько минут.

    Когда калибровка завершится, в терминале вы увидите полученные параметры. В окне отобразится изображение с выправленными искажениями. При успешной калибровке все реальные прямые линии должны остаться прямыми на полученном изображении.

  7. Нажмите COMMIT, чтобы сохранить полученные параметры калибровки. Результат будет записан в файл калибровки основной камеры Клевера: /home/pi/catkin_ws/src/clover/clover/camera_info/fisheye_cam.yaml.