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https://github.com/dyfcalid/CameraCalibration

Fisheye or Normal Camera Intrinsic and Extrinsic Calibration. Surround Camera Bird Eye View Generator.
https://github.com/dyfcalid/CameraCalibration

bev calibration camera extrinsics fisheye homography intrinsics opencv python surround undistortion

Last synced: 15 days ago
JSON representation

Fisheye or Normal Camera Intrinsic and Extrinsic Calibration. Surround Camera Bird Eye View Generator.

Host: GitHub
URL: https://github.com/dyfcalid/CameraCalibration
Owner: dyfcalid
License: gpl-3.0
Created: 2021-04-06T14:20:35.000Z (over 3 years ago)
Default Branch: master
Last Pushed: 2024-05-12T04:42:12.000Z (6 months ago)
Last Synced: 2024-08-01T05:12:27.006Z (3 months ago)
Topics: bev, calibration, camera, extrinsics, fisheye, homography, intrinsics, opencv, python, surround, undistortion
Language: Python
Homepage:
Size: 11.5 MB
Stars: 554
Watchers: 10
Forks: 162
Open Issues: 10
Metadata Files:
- Readme: README.md
- License: LICENSE

Awesome Lists containing this project

README

# Camera Calibration
> 集合了相机标定相关的多个脚本工具，便于完成完整的车载环视相机标定流程
> 各代码文件均可单独使用，此外也提供了外部接口以供调用

![](https://img.shields.io/badge/Language-python-blue.svg) 　
![](https://img.shields.io/badge/Requirement-openCV-brightgreen) 　
![License](https://img.shields.io/badge/License-GPL-orange.svg)

## DEMO
![DEMO](demo.gif)

## Quick Start
克隆该仓库，运行main.py查看简单示例结果
确保已经安装好**opencv(>=3.4.2)** 以及**numpy(>=1.19.2)**
```
git clone https://github.com/dyfcalid/CameraCalibration.git
cd ./CameraCalibration
python main.py
```

## File Tree
> 项目结构预览
```
│ main.py // 主程序
│
├─ExtrinsicCalibration
│ │ extrinsicCalib.ipynb // 外参标定代码(含注释)
│ │ extrinsicCalib.py // 外参标定python代码
│ │ README.md // 外参标定文档
│ │ __init__.py // init文件，API说明
│ │
│ └─data // 外参标定数据文件夹
│
├─IntrinsicCalibration
│ │ intrinsicCalib.ipynb // 内参标定代码(含注释)
│ │ intrinsicCalib.py // 内参标定python代码
│ │ README.md // 内参标定文档
│ │ __init__.py // init文件，API说明
│ │
│ └─data // 内参标定数据文件夹
│
├─SurroundBirdEyeView
│ │ surroundBEV.ipynb // 环视鸟瞰代码(含注释)
│ │ surroundBEV.py // 环视鸟瞰python代码
│ │ README.md // 环视鸟瞰文档
│ │ __init__.py // init文件，API说明
│ │
│ └─data // 环视鸟瞰参数文件夹
│ ├─front // 存放前相机K、D、H参数文件
│ ├─back // 存放后相机K、D、H参数文件
│ ├─left // 存放左相机K、D、H参数文件
│ └─right // 存放右相机K、D、H参数文件
│
└─Tools // 一些相关的标定工具
│ collect.py // 图像采集
│ undistort.py // 图像去畸变
└─data // 数据文件夹

```

## Camera Intrinsic Calibration
> 相机内参标定

`intrinsicCalib.py` [查看文档](./IntrinsicCalibration/README.md/)
包括相机的**在线标定**和**离线标定**，包含**鱼眼相机**和**普通相机**模型，
并支持**相机、视频、图像**三种输入，生成相机内参和畸变向量

- 可以直接运行python文件，并通过argparse输入更多参数，argparse参数表详见文档
```
python intrinsicCalib.py
```

- 此外，提供`InCalibrator`类供调用，使用说明如下，具体示例见**main.py**
```
from intrinsicCalib import InCalibrator

calibrator = InCalibrator(camera_type) # 初始化内参标定器
for img in images:
result = calibrator(img) # 每次读入一张原始图片更新标定结果
undist_img = calibrator.undistort(raw_frame) # 使用undistort方法得到去畸变图像
```
或者调用`CalibMode`类，使用预设好的标定模式，各模式详见文档
```
from intrinsicCalib import InCalibrator, CalibMode

calibrator = InCalibrator(camera_type) # 初始化内参标定器
calib = CalibMode(calibrator, input_type, mode) # 选择标定模式
result = calib() # 开始标定
```
可以直接修改原文件中的各参数，或使用`get_args()`方法获取参数并修改
```
args = InCalibrator.get_args() # 获取args参数
args.INPUT_PATH = './IntrinsicCalibration/data/' # 修改args参数
calibrator = InCalibrator(camera_type) # 初始化内参标定器
```

示例结果：

## Camera Extrinsic Calibration
> 相机外参标定

`extrinsicCalib.py` [查看文档](./ExtrinsicCalibration/README.md/)
完成相机的**外参标定**，实现**任意两个视图（包含相同标定板）的转换**，生成**单应性变换矩阵**
如：基于**无人机相机**和**车载环视相机**同时拍摄地面的标定板，进行车载相机的外参标定，
生成车载相机至无人机相机的单应性变换矩阵，实现**鸟瞰图**的转换（即将车载相机视角转换至无人机视角）

- 可以直接运行python文件，并通过argparse输入更多参数，argparse参数表详见文档
```
python extrinsicCalib.py
```

- 此外，提供`ExCalibrator`类供调用，使用说明如下，具体示例见**main.py**
```
from extrinsicCalib import ExCalibrator

exCalib = ExCalibrator() # 初始化外参标定器
homography = exCalib(src_raw, dst_raw) # 输入对应的两张去畸变图像得到单应性矩阵
src_warp = exCalib.warp() # 使用warp方法得到原始图像的变换结果
```
可以直接修改原文件中的各参数，或使用`get_args()`方法获取参数并修改
```
args = ExCalibrator.get_args() # 获取args参数
args.INPUT_PATH = './ExtrinsicCalibration/data/' # 修改args参数
exCalib = ExCalibrator() # 初始化外参标定器
```

示例结果：
![exCalib_result.jpg](https://i.loli.net/2021/06/22/5fMmcxTuZ2aIUyN.png)

## Surround Camera Bird Eye View
> 环视相机鸟瞰拼接图生成

`surroundBEV.py` [查看文档](./SurroundBirdEyeView/README.md/)
输入前后左右四张**原始相机图像**，生成**鸟瞰图**
包括**直接拼接**和**融合拼接**，并可以进行**亮度平衡和白平衡**

- 可以直接运行python文件，并通过argparse输入更多参数，argparse参数表详见文档
```
python surroundBEV.py
```

- 此外，提供`BevGenerator`类供调用，使用说明如下，具体示例见**main.py**
```
from surroundBEV import BevGenerator

bev = BevGenerator() # 初始化环视鸟瞰生成器
surround = bev(front,back,left,right) # 输入前后左右四张原始相机图像得到拼接后的鸟瞰图
```
上面生成的是直接拼接的结果，能够保证**实时性**，此外也可以使用融合和平衡，但速度较慢，如
```
bev = BevGenerator(blend=True, balance=True) # 使用图像融合以及平衡
surround = bev(front,back,left,right,car) # 可以加入车辆图片
```
可以直接修改原文件中的各参数，或使用`get_args()`方法获取参数并修改
```
args = BevGenerator.get_args() # 获取环视鸟瞰args参数
args.CAR_WIDTH = 200
args.CAR_HEIGHT = 350 # 修改为新的参数
bev = BevGenerator() # 初始化环视鸟瞰生成器
```

示例结果：

## Other Tools
用`collect.py`可以开启相机完成图像或视频的**数据采集**
用`undistort.py`可以批量完成图像的**去畸变处理**
用`decomposeH.py`可以由单应性矩阵H和相机内参K得到**旋转矩阵R和平移矩阵T** （有多个结果需要筛选）
用`timeAlign.py`可以将以**时间戳**命名的图片按时间**对准**，得到对应的列表
用`img2vid.py`可以将图片转化为视频

## License
[GPL-3.0 License](LICENSE)

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