Flir相机标定

### Flir 相机标定方法教程 Flir 相机的标定通常涉及两个主要部分：相机内参标定和颜色校正。以下是关于这两个方面的详细介绍。 #### 1. 相机内参标定 对于 Flir 相机，其内参标定可以采用通用的方法完成，例如基于棋盘格图案的方式。Ubuntu 系统下的 ROS 工具链提供了强大的支持来实现这一功能[^2]。具体来说： - **准备阶段** 需要打印标准尺寸的棋盘格模板，并将其放置在一个平坦表面上。确保光线均匀分布以减少光照变化带来的误差。 - **数据采集** 使用 Flir 相机拍摄多张不同角度、距离以及旋转状态下的棋盘格图像。这些图像应覆盖整个视场范围并具有足够的重叠区域以便后续处理算法能够准确估计参数[^1]。 - **执行标定** 利用 OpenCV 或者 ROS 提供的相关工具包来进行实际计算工作。如果是在 Ubuntu 20.04 上运行，则可以直接利用 `cameracalibrator.py` 脚本来简化流程。该脚本会读取之前收集到的所有图片文件作为输入源，并最终输出 XML/ YAML 文件形式存储下来的摄像机矩阵(K) 和畸变系数(D)。 ```bash rosrun camera_calibration cameracalibrator.py --size 8x6 --square 0.108 image:=<image_topic> camera:=<camera_name> ``` 上述命令中的 `<image_topic>` 是指代发布当前所使用的摄像头驱动程序所提供的原始帧消息主题名称；而 `<camera_name>` 可以为任意字符串用于区分不同的设备实例化对象。 当完成以上步骤之后即可获得一份完整的内部几何属性描述文档即所谓的 “intrinsics”。 --- #### 2. 颜色校正 (Color Correction Matrix, CCM) 为了使 Flir 相机捕捉的颜色更加接近真实世界物体呈现出来的色彩效果，在某些应用场景下还需要对其进行额外的颜色矫正操作。这一步骤主要是通过调整 Color Correction Matrix 来达成目的[^4]。 - **获取初始 CCM 值** 很多情况下厂商已经预设了一套默认值适用于大多数环境条件之下。然而针对特殊需求或者特定材质表面反射特性而言可能需要重新测定专属版本的 CCM 参数集。 - **手动设定 CCM** 如果决定自行定制新的 CCM 数组的话可以通过 Spinnaker SDK 中提供的 API 接口函数轻松实现这一点。下面给出 Python 版本示范代码片段展示如何修改现有配置项从而应用新定义好的数值列表替代原有出厂设置选项之一的部分内容: ```python import PySpin def set_custom_ccm(nodemap, ccm_values): """ Sets a custom color correction matrix on the FLIR camera. :param nodemap: Device nodemap. :type nodemap: INodeMap :param ccm_values: List of lists containing the new CCM values. Example format: [[a,b,c],[d,e,f],[g,h,i]] :return: None """ try: node_color_correction_matrix_enable = PySpin.CBooleanPtr(nodemap.GetNode('ColorCorrectionMatrixEnable')) if not PySpin.IsAvailable(node_color_correction_matrix_enable) or not PySpin.IsWritable(node_color_correction_matrix_enable): print("Unable to enable/disable ColorCorrectionMatrix.") return False # Enable Custom CCM Mode node_color_correction_matrix_enable.SetValue(True) # Set individual elements of the CCM for row_index in range(3): # Rows R,G,B respectively for col_index in range(3): # Columns R,G,B respectively param_name = f'ColorCorrectionMatrix_{row_index}{col_index}' node_param = PySpin.CFloatPtr(nodemap.GetNode(param_name)) if not PySpin.IsAvailable(node_param) or not PySpin.IsWritable(node_param): print(f"Cannot access {param_name}.") continue value_to_set = float(ccm_values[row_index][col_index]) node_param.SetValue(value_to_set) return True except Exception as e: print(e) return False ``` 调用此函数前需先建立与目标硬件之间的连接关系并且成功加载相应的节点映射结构体实例变量nodemap传递给它作为必要参数之一。 --- ### 总结 综上所述，Flir 相机的标定主要包括两大部分——内参标定和颜色校正。前者可通过传统方式借助开源软件库如OpenCV或ROS框架内的专用模块快速高效地解决；后者则依赖于精确测量得到适配场景所需的个性化CCM表征信息进而提升成像质量表现水平^[]^。