相机标定#

本主题介绍了为什么需要进行校准，以及在出厂校准损坏时如何对相机进行校准。

若要将相机用作测量仪器，必须准确了解相机的各项参数，例如焦距、镜头畸变以及各个相机之间的相对位置关系。这些参数可通过校准确定，并用于图像校正，这是所有后续图像处理的基础。Stereo ace 相机会根据相机的校准自动校正图像。

Stereo ace 相机在生产过程中经过了校准。如果 Stereo ace 相机受到过强烈的机械外力（例如跌落），则可能需要重新校准。如果相机突然无法再输出任何 3D 数据，则说明可能需要重新校准。

自校准#

Stereo ace 相机具有一个在后台低频运行的自校准模式。在此模式下，相机可观察两幅校正图像中线条的对齐情况。机械冲击（例如相机跌落）可能会导致不对齐。如果检测到明显的错位，系统会自动进行修正。

要启用自校准，请设置 BslSelfCalibration 参数至 On.

该参数的值 BslSelfCalibrationUpdateCounter 每次自动校正后，该参数的值都会增加。对相机进行手动重新校准后，它将重置为 0.

在正常情况下（例如 Stereo ace 相机未受到机械冲击），自校准应当不会触发。自校准允许 Stereo ace 相机在检测到错位后仍能正常运行，因为系统会自动对其进行修正。不过，如果出现以下情况，Basler 建议手动重新校准相机： BslSelfCalibrationUpdateCounter 未在 0.

手动校准#

在手动校准过程中，必须在不同的姿态下检测到校准网格。手持校准网格时，请确保网格的所有黑色方块在两个相机图像中均完全可见且未被遮挡。成功检测到的方块会带有绿色勾选标记。必须正确检测到所有黑色方块，以确保校准正常进行。如果某些方块根本未被检测到或仅短暂可见，原因可能是光照条件不佳或网格受损。校准网格中曝光过度区域的方块会以红色高亮显示。在此情况下，您必须调整光照条件或曝光设置。校准网格周围粗壮的绿色边框表示它在两个相机图像中均已被正确检测到。

将校准网格持于相机前方，确保网格的所有黑色方块在两个相机图像中均完全可见且未被遮挡。成功检测到的方块会带有绿色勾选标记。必须正确检测到所有黑色方块，以确保校准正常进行。如果某些方块仅短暂可见或根本未被检测到，原因可能是光照条件不佳或网格受损。校准网格中曝光过度区域的方块会以红色高亮显示。在此情况下，您必须调整光照条件或曝光设置。校准网格周围粗壮的绿色边框表示它在两个相机图像中均已被正确检测到。

可以使用 Stereo Calibration Tool 执行手动连接。在 pylon 3D Viewer 中点击 Tools > Stereo Calibration Tool 即可启动该工具。该工具针对校准的各个步骤设有不同的选项卡。详细说明如下：

• 初始设置
• 调整对焦
• 验证校准
• 校准
• 单目校准
• 计算
• 保存

初始设置#

要开始校准流程，您必须选择相机和校准网格。

1. 在 pylon 3D Viewer 的 Tools 菜单中，点击 Stereo Calibration Tool 以启动该工具。
2. 在 Stereo Calibration Tool 的 File 菜单中，点击 Connect Camera。
   随即会打开 Select Camera 对话框。可用相机将自动列于其中。
3. 选择所需的相机。
4. 在 Calibration Grid 下拉列表中，选择所需的校准网格。
5. 单击确定。

验证校准#

现在，您可以验证当前的校准情况。典型的校准误差低于 0.2 个像素。如果您相机的显示误差在此范围内，您可以退出校准流程。如果校准误差较大，您应继续进行校准流程，以确保获得最佳相机性能。

要进行验证，请将标定板持于相机前方，使两个相机同时能看到它。一旦检测到标定板，将自动计算标定误差，并在屏幕上显示结果。

如果您想继续进行标定，请点击 Calibrate。

校准#

在开始标定前，请指定合适的 Exposure Time。为了获得良好的标定结果，图像应当曝光良好且应避免运动模糊。因此，Exposure Time 应尽可能短，同时仍能确保场景获得良好的曝光。

完整标定包括对每个相机分别进行标定（单相机标定），以及执行双目标定以确定相机之间的几何关系。在大多数情况下，每个相机的内部标定保持不变。因此，在重新标定期间默认会跳过单相机标定，但可以通过点击 Monocalibration 按钮来执行。

在双目标定过程中，对两个相机相互进行标定，以求出它们的相对旋转和平移关系。

首先，应将标定板尽量靠近相机持放并保持静止。它必须在两幅图像中完全可见，并且相机应垂直正对标定板。如果标定板未垂直于相机的视线，指向标定板角点预期位置的小绿色箭头会对此进行指示。

标定板必须保持非常静止。如果出现运动模糊，则无法检测到标定板。绘制在图像上的所有网格单元都必须被标定板覆盖。这通过将覆盖的单元填充为绿色来可视化显示。

一旦覆盖了所有网格单元，它们就会消失并显示一个远端单元。现在，应将标定板尽量远离相机持放，以便小单元被覆盖。箭头将指示标定板是否仍离相机太近。当在远端位姿成功检测到标定板后，该单元将被填充为绿色，并可以计算结果。

如果双目标定产生的标定误差不令人满意，您应该先执行单相机标定，然后再重复双目标定。

单目校准#

单相机标定是对每个相机分别进行的内参标定。由于内参标定通常保持不变，因此只有在双目标定结果不令人满意时才需要执行单相机标定。

对于单相机标定，标定板必须以特定位姿持放于相机前方。标定板角处指向绿色区域的箭头表示所有标定角点都应放置在绿色区域内。绿色区域被称为敏感区域。Size of Sensitive Area 滑块可以控制其大小以便于标定。但是，请注意，将其大小增加过多可能会导致标定精度略有下降。

单相机标定过程涉及每个相机的五个位姿。将标定板的角点或边放置在敏感区域上方后，该过程会自动显示所需的下一个位姿。左相机的手续完成后，对右相机重复相同的步骤。

计算#

通过点击 Calculate 按钮，该过程即告完成并显示最终结果。所指示的结果是所有标定点的平均重投影误差。它以像素为单位，通常低于 0.2。

保存#

立即点击 Save 以应用标定并将其保存到 Stereo ace 设备中。