cmake の設定で BUILD_EXAMPLES を ON にして、サンプル付きで OpenCV をコンパイルする。
bin フォルダに移動し、imagelist_creator を使って画像のXML/YAMLリストを作成する。
次に、calibration サンプルを実行してカメラパラメータを取得する。正方形のサイズには3cmを用いる。

ポーズ推定

次に、画像中のチェスボードを検出し、カメラからの距離を求めるコードを書こう。この方法は、画像中で検出できる既知の3D形状を持つ任意の物体に適用できる。

テストデータ: data フォルダ内の chess_test*.jpg 画像を使用する。

空のコンソールプロジェクトを作成する。テスト画像を読み込む:
```
Mat img = imread(argv[1], IMREAD_GRAYSCALE); 
```

findChessboard 関数を使ってこの画像中のチェスボードを検出する:

bool found = findChessboardCorners( img, boardSize, ptvec, CALIB_CB_ADAPTIVE_THRESH );

次に、任意の座標系におけるチェスボードの3D座標の vector<Point3f> 配列を生成する関数を書く。簡単のため、チェスボードのコーナーの一つを原点とし、ボードが平面 z = 0 上にあるような座標系を選ぶことにする。

XML/YAMLファイルからカメラパラメータを読み込む:

FileStorage fs( filename, FileStorage::READ ); Mat intrinsics, distortion; fs["camera_matrix"] >> intrinsics; fs["distortion_coefficients"] >> distortion;

これで `solvePnP` を実行してチェスボードの姿勢を求める準備が整った:

vector<Point3f> boardPoints; // fill the array ... solvePnP(Mat(boardPoints), Mat(foundBoardCorners), cameraMatrix, distCoeffs, rvec, tvec, false);

calibration サンプルと同様に再投影誤差を計算する(opencv/samples/cpp/calibration.cpp の computeReprojectionErrors 関数を参照)。

質問: カメラ原点から任意のコーナーまでの距離をどのように計算するか? 答え: solvePnP を用いてカメラ姿勢を取得した後、回転(rvec)および並進(tvec)ベクトルが、ワールド(チェスボード)座標とカメラ座標系の間の変換を定義する。カメラ原点から任意のチェスボードコーナーまでの距離を計算するには、まず3D点をチェスボード座標系からカメラ座標系へ変換し(まだ行っていない場合)、次にL2ノルムを用いてそのユークリッド距離を計算する。例えば次のようになる:

    // assuming 'point' is the 3D position of a chessboard corner in the camera coordinate system
    double distance = norm(point);

これは3D点の座標(x, y, z)にL2ノルムを適用することと等価である。


原著者	Victor Eruhimov
互換性	OpenCV >= 4.0

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ポーズ推定