研究目的
为解决传统相机标定方法对全景相机操作流程过于复杂的问题，提出一种基于Charuco板的标定方法，以简化内外参标定过程。
研究成果
提出的基于Charuco板的方法与传统方法相比，能更有效、更精确且更简便地校准全景相机，实现较低的再投影误差和平均绝对误差，并能在三维空间中可视化相机位置以应用于虚拟现实。
研究不足
该方法未考虑超过180°的鱼眼镜头畸变模型，其精度取决于Aruco标记和角点的检测，这些可能受光照条件影响。要求图案单元在图像中至少占据100个像素才能可靠检测。
1：实验设计与方法选择：
该方法采用基于Charuco棋盘格的立方体结构来提供特征点的二维和三维坐标。通过检测Aruco标记和角点，利用透视投影矩阵和镜头畸变模型估计内参，使用旋转和平移矩阵计算外参，并采用Levenberg-Marquardt算法进行优化。
2：样本选择与数据来源：
使用配备10台GoPro Hero4 Black相机的全向摄像机组拍摄图像。标定结构为带有Charuco棋盘格图案的60x60x60厘米立方体。
3：实验设备与材料清单：
GoPro Hero4 Black相机、Charuco棋盘格立方体结构、游标卡尺、垂直测量仪、三脚架、?？仄?、OpenCV、Charuco库、Matlab工具箱。
4：实验步骤与操作流程：
内参标定时将摄像机组在立方体内旋转，每台相机采集20张图像；外参标定时固定摄像机组，每台相机采集1张图像。通过检测特征点并估算参数，最小化重投影误差和欧氏误差。
5：数据分析方法：
计算重投影误差及旋转平移的均方绝对误差，并采用统计分析法与Zhang方法和Li等人的方法进行对比。
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GoPro Hero4 Black
Hero4 Black
GoPro
Used as individual cameras in the omnidirectional camera rig for capturing images during calibration.
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Vernier calipers
Used to measure the length of the cube structure with an accuracy of 0.02 mm.
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Vertical meter
Used to measure the orthogonality of the cube structure with an accuracy of 0.0573°.
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OpenCV
Software library used for camera calibration and image processing.
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Charuco library
Library used for detecting Aruco markers and Charuco board patterns.
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Matlab camera calibration toolbox
MathWorks
Toolbox used for visualizing calibration results.
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Autopano Giga
4.4
Kolor
Software used for image stitching in VR applications to validate calibration results.
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