findchessboardcorners原理
findChessboardCorners是一个计算棋盘角点坐标的函数,它是OpenCV库中的一个函数,用于计算给定图像中棋盘角点的二维坐标。
原理:
findChessboardCorners采用了全面的方法来寻棋盘角点。的过程类似于模板匹配,通过在图像中移动一个固定大小的窗口,将窗口内的像素与棋盘角点模板进行比较,到最佳匹配的位置。
1.图像预处理:
在进行角点之前,需要对图像进行一些预处理操作:
a.灰度化:将彩图像转换为灰度图像,简化计算。
b.去噪:对灰度图像进行平滑处理,去除一些噪声。
c.图像增强:可以对灰度图像进行一些增强操作,例如直方图均衡化,以提高对比度。
2.定义角点模板:
根据实际的棋盘格大小,定义一个模板,该模板用于在图像中棋盘角点。模板的大小应与棋盘格的大小相匹配,通常是一个矩形。
3.角点:
通过移动模板窗口,在图像中与模板匹配度最高的位置,这个位置即为棋盘角点的一个候选点。
a.初始位置:将模板窗口的初始位置设置为图像的左上角。
b.匹配度计算:将模板窗口内的像素与模板进行相似度计算,得到一个匹配程度得分。
c.位置更新:将窗口移动到下一个位置,继续计算匹配程度。通常可以选择水平和垂直方向上的一个固定步长。
d.选择最佳位置:在过程中记录每个位置的匹配程度得分,在结束后,选择得分最高的位置作为棋盘角点的候选点。
4.角点校正:
由于过程是基于模板匹配的,所以在最终确定的候选点中可能存在一些误差。因此,需要对候选点进行一些校正操作,以提高角点的精度。
直方图均衡化的基本原理a.亚像素精确化:通过对候选点周围像素的计算,进一步提高角点的定位精度。
b.误差测量:对校正后的角点位置进行误差测量,以评估其精度。
5.输出:
经过校正后,最终确定的角点坐标将会被返回。
应用:
findChessboardCorners广泛应用于相机标定、三维重建、姿态估计等领域。在相机标定中,通过检测棋盘上的角点,可以计算相机的内参和外参,从而进行图像去畸变、三维重建等操作。在三维重建和姿态估计中,通过检测棋盘的角点,可以确定物体在相机坐标系下的位置和姿态。
总结:
findChessboardCorners通过模板匹配的方式,对输入图像进行,到合适的棋盘角点坐标。其原理基本上是一个问题,通过在输入图像上移动固定大小的窗口,在窗口中与角点模板进行匹配,最终得到角点的坐标。