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本文介紹使用OpenCV程序來進行相機標(biāo)定，并根據(jù)自己的攝像機參數(shù)來修改ORB-SLAM2使用的yaml文件。

操作系統(tǒng)：Ubuntu16.04 LTS
OpenCV版本：3.4.1
攝像頭：640×480像素 單目攝像頭

標(biāo)定步驟

1、找到標(biāo)定例程
進入OpenCV安裝目錄，找到samples/cpp/tutorial_code/calib3d/camera_calibration目錄，把它拷貝到一個合適的位置。（因為可能需要修改一些代碼，因此不建議直接在原目錄下使用。）

2、修改標(biāo)定配置參數(shù)
找到camera_calibration/in_VID5.xml文件，這是標(biāo)定程序使用的配置文件，需要設(shè)置里面的幾個參數(shù)。

棋盤格的寬度和高度，寬度9 高度6。

<!-- Number of inner corners per a item row and column. (square, circle) -->
<BoardSize_Width>9</BoardSize_Width>
<BoardSize_Height>6</BoardSize_Height>

需要特別注意的是，這里的寬度和高度是指內(nèi)部交叉點的個數(shù)，而不是方形格的個數(shù)。如下圖所示的棋盤格，內(nèi)部交叉點的寬度是9，高度是6。請務(wù)必填寫正確，否則無法標(biāo)定。

棋盤圖

每格的寬度
每格的寬度應(yīng)設(shè)置為實際的毫米數(shù)，該參數(shù)的實際用途尚待考證。目前看來，即使設(shè)置的不準(zhǔn)確也無大礙。我使用默認(rèn)參數(shù)50。

  <!-- The size of a square in some user defined metric system (pixel, millimeter)-->
  <Square_Size>50</Square_Size>

選擇輸入方式
例程提供了三種輸入方式。不過，如果待標(biāo)定的攝像頭已經(jīng)接入電腦，建議使用input camera方式。該方式只需要設(shè)置視頻輸入設(shè)備號，對于筆記本電腦來說，通常0表示筆記本自帶攝像頭，1表示外接攝像頭。

  <!-- The input to use for calibration. 
        To use an input camera -> give the ID of the camera, like "1"
        To use an input video  -> give the path of the input video, like "/tmp/x.avi"
        To use an image list   -> give the path to the XML or YAML file containing the list of the images, like "/tmp/circles_list.xml"
        -->
<Input>"1"</Input>

3、編譯
新建camera_calibration/CMakeLists.txt文件，寫入如下內(nèi)容。

project(Camera_Calibration)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)

find_package(OpenCV 3.0 QUIET)
if(NOT OpenCV_FOUND)    
    find_package(OpenCV 2.4.3 QUIET)
    if(NOT OpenCV_FOUND)
        message(FATAL_ERROR "OpenCV > 2.4.3 not found.")
    endif()
endif()

include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIR})
add_executable(Camera_Calibration camera_calibration.cpp)
target_link_libraries(Camera_Calibration ${OpenCV_LIBS})

編譯

mkdir build
cd build
cmake ..
make

4、運行
運行時需要傳入配置文件作為主函數(shù)的參數(shù)：

./Camera_Calibration ../in_VID5.xml

程序啟動后會出現(xiàn)當(dāng)前攝像頭拍攝到的畫面，畫面里有操作提示。按下鍵盤'g'鍵開始標(biāo)定。請務(wù)必使攝像頭從不同方向拍攝棋盤格，以保證程序準(zhǔn)確計算圖像畸變。

標(biāo)定程序

共拍攝25張照片后自動結(jié)束標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果寫入camera_calibration/out_camera_data.xml。

這里有一些注意事項：

可以直接在另一臺電腦屏幕上顯示棋盤格，而不必打印出來。屏幕上顯示的棋盤格更平整，不會引入額外的誤差。
要在上下左右各個角度拍攝棋盤格，以減少各個圖片間的相關(guān)性，有利于求解相機參數(shù)和畸變系數(shù)。

5、修改成ORB-SLAM2工程可用的yaml文件
OK，我們先參考原來TUM數(shù)據(jù)集的yaml文件，目錄在/ORB-SLAM2/Examples/Monocular/TUM1.yaml
Copy一份作為自己攝像頭的參數(shù)，命名為MyCam.yaml
我們根據(jù)out_camera_data.xml文件里的相機矩陣（camera_matrix），來填寫自己攝像頭的數(shù)據(jù)。（由于OpenCV標(biāo)定出來的文件，畸變參數(shù)好像和ORB-SLAM2使用的畸變參數(shù)略有不同，這里先不填，只填上相機矩陣的參數(shù)。）

• out_camera_data.xml

  
  
  out_camera_data.xml

• MyCam.yaml

  
  
  MyCam.yaml