【HALCON】cam_mat_to_cam_par 関数について - カメラ行列からカメラパラメータへの変換

HALCONのcam_mat_to_cam_par関数は、カメラ行列（射影行列）からカメラの内部パラメータを推定し、それをカメラパラメータ形式に変換するために使用されます。この変換は、カメラキャリブレーションや3Dビジョンシステムで重要な役割を果たします。カメラ行列は、カメラの射影特性を表し、そこから焦点距離、主点座標、レンズの歪みなどのパラメータを抽出します。

cam_mat_to_cam_par 関数とは

cam_mat_to_cam_par関数は、カメラ行列（3x3の射影行列）を入力として、その行列からカメラの内部パラメータ（焦点距離、主点、歪みパラメータなど）を推定し、通常のカメラパラメータ形式に変換します。この操作により、カメラの内部パラメータを直接扱えるようになり、キャリブレーションや画像処理タスクで使用できます。

基本的な使用例

以下は、cam_mat_to_cam_par関数を使用して、カメラ行列からカメラパラメータを推定する基本的な例です。

* カメラ行列（3x3の射影行列）を定義
CamMatrix := [fx, 0, cx, 0, fy, cy, 0, 0, 1]

* カメラ行列からカメラパラメータを推定
cam_mat_to_cam_par (CamMatrix, Width, Height, CameraParam);

この例では、カメラ行列CamMatrixを入力として、cam_mat_to_cam_par関数を使用し、その行列からカメラの内部パラメータを推定してCameraParamに格納しています。WidthとHeightは画像の幅と高さです。

引数の詳細

• CamMatrix: カメラ行列（3x3行列で、カメラの射影特性を表します）
• Width: 画像の幅（ピクセル単位）
• Height: 画像の高さ（ピクセル単位）
• CameraParam: 推定されたカメラの内部パラメータ（焦点距離、主点、歪みなどを含む）

カメラ行列からカメラパラメータへの変換の用途

カメラ行列からカメラパラメータへの変換は、次のような場面で役立ちます。

• 3Dビジョンシステムのキャリブレーション
  カメラの内部パラメータを使用して、3D計測や画像処理を行う際に、この変換が必要です。

• 画像処理アプリケーション
  カメラの射影特性を理解し、正確な幾何学的補正や物体認識を行うために、カメラパラメータを使用します。

• ロボティクス
  ロボットビジョンでカメラの正確な位置決めや、画像内での物体位置の計算に役立ちます。

応用例: 3Dビジョンシステムでの使用

次の例では、cam_mat_to_cam_par関数を使用して、カメラ行列をカメラパラメータに変換し、それを3Dビジョンシステムに組み込みます。

* カメラ行列を定義
CamMatrix := [fx, 0, cx, 0, fy, cy, 0, 0, 1]

* 画像の幅と高さ
Width := 1920
Height := 1080

* カメラ行列からカメラパラメータを計算
cam_mat_to_cam_par (CamMatrix, Width, Height, CameraParam);

* カメラパラメータを使用して3D計測を行う
measure_3d_point (Image, CameraParam, ...);

この例では、カメラ行列をカメラパラメータに変換し、そのパラメータを使用して3D測定を行っています。カメラの焦点距離や主点などの情報が、3D計測の精度を向上させます。

cam_mat_to_cam_par 関数の利点

• 内部パラメータの抽出
  カメラ行列からカメラの内部パラメータを正確に推定し、画像処理や3Dビジョンシステムでの使用が可能になります。

• キャリブレーションの簡略化
  カメラ行列を直接使用することで、キャリブレーションプロセスが効率化され、計算精度が向上します。

• 多様な応用に対応
  ロボティクスや画像処理、3Dビジョンなど、さまざまな分野でカメラの射影特性を利用した高度な処理が可能です。

まとめ

HALCONのcam_mat_to_cam_par関数は、カメラ行列からカメラの内部パラメータを推定し、キャリブレーションや3Dビジョンシステムでの使用を支援する強力なツールです。これにより、カメラの射影特性を正確に把握し、画像処理や3D計測の精度を向上させることができます。効率的なキャリブレーションと正確な測定を行うために、この関数を活用しましょう。