相机模型与标定（五）--opencv棋盘格角点检测算法

原文：

http://blog.csdn.net/b5w2p0/article/details/18446961

很简单，作者写的差不多对，不高兴改了。。。

刚接触图像处理是从摄像机标定开始，一直好奇opencv程序中是怎么实现棋盘定位的。自己也曾用matlab写过摄像机标定的整个过程，在图像中检测出棋盘的位置是整个标定过程的第一步，但一直不稳定，不知道opencv中采用什么算法检测棋盘的位置。很可惜，网上基本上没有这方面的资料，在opencv原文件中的提示：The algorithms developed and implemented by Vezhnevets Vldimir aka Dead Moroz (vvp@graphics.cs.msu.ru) See http://graphics.cs.msu.su/en/research/calibration/opencv.html for detailed information。但这个网站似乎打不开。最后终于在yahoo的邮件列表找到这个算法简单的介绍：

1. Dilation of the white squares by 1 pixel, so that the black squares don't touch (it might be the oter way, i'm not shure).
2. Thresholding with a value beneath the medium intensity

3. Contour extraction and approximation to a rectangle. This extract the black (i suppose) squares.
4. selection of the inner corners by rejecting the points which don't belong to two extracted rectangles.

I noticed that this is not working very well for images taken using a camera with a flash, due to non uniform illumination.But i managed to extract the correct corners by running the contour extraction several times, using several different thresholds, even adaptive thresholding, different combinations of Dilate/Erode and rejecting duplicate rectangles prior to step 4.
当然，牛人觉得opencv中的算法还需要改进，我辈能够汲取opencv中营养，已十分欣喜。

粗略的懂些opencv源码编译的过程，就想看看opencv库中cvFindChessboardCorner()的源码。

工具：opencv 2.1、cmake、vs08

修改opencv安装文件中cvcalibinit.cpp文件，方便调试。把文件中

#pragmacomment(lib,"highgui210d.lib")

#defineDEBUG_CHESSBOARD

这两句的注释去掉。注意如果你用的不是highgui210.lib库，那就需要修改了。

#include". \\include\\opencv\\highgui.h"

这句的路径改为你电脑中highgui.h所在的目录，主要原文件中这句是相对路径，如果不修该可能导致vs2008编译不通过。

现在来看其中的源码，源码真多，大致说明其过程-，-。

总的来说，棋盘的定位用还是图像处理中一些基本概念如直方图均衡化，图像的轮廓和棋盘图像的特点，这不像车牌定位，棋盘上的图像比车牌更有规律，只有黑白方格，棋盘所在背景也比较简单，等其他优点。

cvFindChessboardCorner()，中首先构造两个结构体：

struct CvCBQuad

{

int count; // Number of quad neighbors

int group_idx; // quad group ID

int row,col; // row and column of this quad

bool ordered; // true if corners/neighbors are ordered counter-clockwise

float edge_len;// quad edge len, in pix^2

// neighbors and corners are synced, i.e., neighbor 0 shares corner 0

CvCBCorner *corners[4];// Coordinates of quad corners

struct CvCBQuad *neighbors[4];// Pointers of quad neighbors

};

struct CvCBCorner

CvCBQuad用来存储棋盘上的方格信息，CvCBCorner用来存储棋盘方格的四个角点。CvCBQuad的neighbordors在程序中有重要的作用。

整个棋盘定位过程是一个循环过程，先对读入的棋盘图像直方图均衡化，接着自适应(取决于flag参数)二值化，再对二值化后的图像膨胀。为了定位的鲁棒性，自适应二值化和膨胀所采用核的大小不能是唯一的，故不断的循环用不同的参数用对棋盘图像处理，膨胀所采用核的大小逐渐变大。

在每次的循环过程都需要，经过以下步骤。

1、在二值化后图像外围画一白色的矩形框(方便轮廓提取)，然后进行轮廓提取cvFindContours。经过膨胀后的二值图像，每个黑色的方格已经被分开，轮廓提取后可以得到每个方格的轮廓，当然还有很多干扰轮廓。对轮廓进行多边形拟合cvApproxPoly，排除不是矩形的轮廓，利用矩形的其他性质，再排除一些干扰轮廓。这些工作主要由icvGenerateQuads函数完成。

2、寻找每个方格的相邻方格，并记相邻方格的个数，连同相邻方格的信息存在相应CvCBQuad结构体中。二值图像在膨胀后原本相邻的方格，分开了，原来相连部分有一个公共点，现在分开变成了两个点。找到相邻的方格之后，计算出原来的公共点，用公共点替代膨胀后分开的点。这主要由icvFindQuadNeighborhors函数完成。

3、对所有“方格”(包括被误判的)分类，分类的原则是类内所有方格是相邻的。由icvFindConnectedQuads函数完成。

4、根据已知所求的角点个数，判别每个类中方格是否为所求的棋盘方格，并对棋盘方格排序，即该方格位于哪行那列。在这个过程中，可以添加每类方格总缺少的方格，也可以删除每类方格中多余的方格。icvOrderFoundConnetedQuads函数完成该过程。

5、icvCleanFoundConnectedQuads函数、icvCheckQuadGroup函数根据已知棋盘的方格个数(由棋盘的角点数计算出来)确认方格位置及个数是否正确，并确定粗略强角点的位置(两个方格的相连位置)。icvCheckBoardMonotony再次检验棋盘方格是否提取正确。

6、以上如果有一步所有方格都不符合要求，则进入一个新的循环。若循环结束，还尚未找到符合要求的方格，则棋盘定位失败，退出函数。

最后，cvFindCornerSubpix()根据上步的强角点位置，确定强角点的精确位置。

相机模型与标定（五）--opencv棋盘格角点检测算法相关推荐

opencv棋盘格角点检测原理总结
第一步,局部平均自适应阈值化方法对亮度不均匀情况适应性强,因此用该方法对图像二值化,均衡化后得到了理想的门限,效果如图2所示. 第二步,图像膨胀分离各个黑块四边形的衔接,由于膨胀的是白色像素点,因此能 ...
【OpenCV3】棋盘格角点检测与绘制——cv::findChessboardCorners()与cv::drawChessboardCorners()详解
棋盘格法是摄像机标定中常用的一种方法,在使用该方法时需要对棋盘格的角点进行检测.opencv中封装了一个专门用于棋盘格角点检测的函数即cv::findChessboardCorners(),同时,也提 ...
OpenCV中角点检测：Harris、Shi-Tomasi、亚像素级角点检测
1.角点的定义角点通常被定义为两条边的交点,或者说,角点的局部邻域应该具有两个不同区域的不同方向的边界.比如,三角形有三个角,矩形有四个角,这些就是角点,也是他们叫做矩形.三角形的特征. 角点是个很 ...
OpenCV ChArUco角的检测
OpenCV ChArUco角的检测 ChArUco角的检测目标源代码 ChArUco Board创建 ChArUco板检测拍摄输入图像读取相机校准参数(仅用于相机校准检测) 检测标记 ChA ...
opencv harris 角点检测
一.图像特征的分类 [OpenCV入门教程之十六]OpenCV角点检测之Harris角点检测_[浅墨的游戏编程Blog]毛星云(浅墨)的专栏-CSDN博客_基于轮廓曲线的角点检测下面部分图像来自与B ...
OpenCV Fast角点检测
FAST是一种用于角点检测的算法,该算法的原理是取图像中检测点,以改点为圆心的周围邻域内像素点判断监测点是否为角点. OpenCV中的FAST检测算法是用传统方法实现的. 实例化fast fast = ...
MFC+OPENCV实现角点检测
MFC+OPENCV实现角点检测: // 角点检测 // 根据<基于OpenCV的计算机视觉技术实现>#define max_corners 200; // 限定的最大角点数IplImag ...
Python+OpenCV：图像快速角点检测算法(FAST Algorithm for Corner Detection)
Python+OpenCV:图像快速角点检测算法(FAST Algorithm for Corner Detection) 理论 Feature Detection using FAST Select ...
opencv 实现角点检测 Shi-Tomasi角点检测
角点检测概述角点检测概述 Harris角点检测算法手动实现 Harris角点检测算法手动实现 opencv中使用Harris角点检测 opencv中使用Harris角点检测 opencv中使用 Sh ...

相机模型与标定（五）--opencv棋盘格角点检测算法

相机模型与标定（五）--opencv棋盘格角点检测算法相关推荐

最新文章

热门文章