相机标定参数Matlab转OpenCV格式脚本程序
2024-06-16 08:40:57
注意事项：
OpenCV中畸变参数的排列顺序为 [ k 1 , k 2 , p 1 , p 2 , k 3 , ⋯ ] [k_1,k_2,p_1,p_2,k_3,\cdots] [k1,k2,p1,p2,k3,⋯]，提取Matlab相机标定结构数据中的畸变参数时，顺序必须与其一致；- 提取
Matlab相机标定结构数据中的旋转矩阵时，需要进行转置（或求逆）。
0 FileStorage类读取xml文件
cv::FileStorage file_storage("xml_path.xml", cv::FileStorage::READ);
file_storage["LeftIntrinsics"] >> mat33d_left_intrinsics;
file_storage["LeftDistortionCoeffs"] >> mat51d_left_distort_coeffs;
file_storage["RightIntrinsics"] >> mat33d_right_intrinsics;
file_storage["RightDistortionCoeffs"] >> mat51d_right_distort_coeffs;
file_storage["Translation"] >> mat31d_cam_translation;
file_storage["Rotation"] >> mat33d_cam_rotation;
1 手动标定工具箱
1.1 单目标定
% 该脚本文件用于将由老版本Matlab标定工具箱（手动提取标定板角点）
% 标定获取的相机标定数据转换成能够被OpenCV FileStorage类读取的“.xml”格式文件
% 文件默认保存路径为当前工作目录，可修改路径% 将标定获取的数据存入IntrinsicsMatrix和DistCoeffMatrix两个矩阵中
IntrinsicsMatrix = zeros(3, 3);
IntrinsicsMatrix(1, 1) = fc(1);
IntrinsicsMatrix(2, 2) = fc(2);
IntrinsicsMatrix(1, 3) = cc(1);
IntrinsicsMatrix(2, 3) = cc(2);
IntrinsicsMatrix(3, 3) = 1;
DistCoeffMatrix = kc;% 生成根节点“opencv_storage”
xmldoc = com.mathworks.xml.XMLUtils.createDocument('opencv_storage');
xmlroot = xmldoc.getDocumentElement;%% 在根节点“opencv_storage”下生成二级子节点“Intrinsics”
Intrinsics = xmldoc.createElement('Intrinsics');
xmlroot.appendChild(Intrinsics);
Intrinsics.setAttribute('type_id','opencv-matrix');
% 在二级子节点“Intrinsics”下生成三级子节点“rows”
rows = xmldoc.createElement('rows');
rows.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 3)));
Intrinsics.appendChild(rows);
% 在二级子节点“Intrinsics”下生成三级子节点“cols”
cols = xmldoc.createElement('cols');
cols.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 3)));
Intrinsics.appendChild(cols);
% 在二级子节点“Intrinsics”下生成三级子节点“dt”
dt = xmldoc.createElement('dt');
dt.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', 'd')));
Intrinsics.appendChild(dt);
% 在二级子节点“Intrinsics”下生成三级子节点“data”
data = xmldoc.createElement('data');
for i = 1 : 3for j = 1 : 3data.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%f', IntrinsicsMatrix(i, j))));if((i == 3) && (j == 3))break;enddata.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', ' '))); end
end
Intrinsics.appendChild(data);%% 在根节点“opencv_storage”下生成二级子节点“Distortion_Coefficients”
Distortion_Coefficients = xmldoc.createElement('Distortion_Coefficients');
xmlroot.appendChild(Distortion_Coefficients);
Distortion_Coefficients.setAttribute('type_id', 'opencv-matrix');
% 在二级子节点“Distortion_Coefficients”下生成三级子节点“rows”
rows = xmldoc.createElement('rows');
rows.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 1)));
Distortion_Coefficients.appendChild(rows);
% 在二级子节点“Distortion_Coefficients”下生成三级子节点“cols”
cols = xmldoc.createElement('cols');
cols.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 5)));
Distortion_Coefficients.appendChild(cols);
% 在二级子节点“Distortion_Coefficients”下生成三级子节点“dt”
dt = xmldoc.createElement('dt');
dt.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', 'd')));
Distortion_Coefficients.appendChild(dt);
% 在二级子节点“Distortion_Coefficients”下生成三级子节点“data”
data = xmldoc.createElement('data');
for k = 1 : 5data.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%f', DistCoeffMatrix(k))));if(k == 5)break;enddata.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', ' ')));
end
Distortion_Coefficients.appendChild(data);str = strcat('MonoCalibration', '.xml');
xmlwrite(str, xmldoc);
2 Matlab R2015a
2.1 单目标定
% 该脚本文件用于将由Matlab R2015a标定工具箱（自动提取标定板角点）
% 标定获取的单目相机标定数据转换成能够被OpenCV FileStorage类读取的“.xml”格式文件
% 文件默认保存路径为当前工作目录，可修改路径% 将标定获取的数据存入IntrinsicMatrix和DistCoeffMatrix两个矩阵中
IntrinsicMatrix = cameraParams.IntrinsicMatrix';
DistCoeffMatrix = zeros(1, 5);
DistCoeffMatrix(1, 1) = cameraParams.RadialDistortion(1);
DistCoeffMatrix(1, 2) = cameraParams.RadialDistortion(2);
DistCoeffMatrix(1, 3) = cameraParams.TangentialDistortion(1);
DistCoeffMatrix(1, 4) = cameraParams.TangentialDistortion(2);
if(cameraParams.NumRadialDistortionCoefficients == 3)DistCoeffMatrix(1, 5) = cameraParams.RadialDistortion(3);
end% 生成根节点“opencv_storage”
xmldoc = com.mathworks.xml.XMLUtils.createDocument('opencv_storage');
xmlroot = xmldoc.getDocumentElement;%% 在根节点“opencv_storage”下生成二级子节点“Intrinsics”
Intrinsics = xmldoc.createElement('Intrinsics');
xmlroot.appendChild(Intrinsics);
Intrinsics.setAttribute('type_id', 'opencv-matrix');
% 在二级子节点“Intrinsics”下生成三级子节点“rows”
rows = xmldoc.createElement('rows');
rows.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 3)));
Intrinsics.appendChild(rows);
% 在二级子节点“Intrinsics”下生成三级子节点“cols”
cols = xmldoc.createElement('cols');
cols.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 3)));
Intrinsics.appendChild(cols);
% 在二级子节点“Intrinsics”下生成三级子节点“dt”
dt = xmldoc.createElement('dt');
dt.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', 'd')));
Intrinsics.appendChild(dt);
% 在二级子节点“Intrinsics”下生成三级子节点“data”
data = xmldoc.createElement('data');
for i = 1 : 3for j = 1 : 3data.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%f', IntrinsicMatrix(i, j))));if((i == 3) && (j == 3))break;enddata.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', ' '))); end
end
Intrinsics.appendChild(data);%% 在根节点“opencv_storage”下生成二级子节点“DistortionCoeff”
DistortionCoeff = xmldoc.createElement('DistortionCoeff');
xmlroot.appendChild(DistortionCoeff);
DistortionCoeff.setAttribute('type_id', 'opencv-matrix');
% 在二级子节点“DistortionCoeff”下生成三级子节点“rows”
rows = xmldoc.createElement('rows');
rows.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 5)));
DistortionCoeff.appendChild(rows);
% 在二级子节点“DistortionCoeff”下生成三级子节点“cols”
cols = xmldoc.createElement('cols');
cols.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 1)));
DistortionCoeff.appendChild(cols);
% 在二级子节点“DistortionCoeff”下生成三级子节点“dt”
dt = xmldoc.createElement('dt');
dt.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', 'd')));
DistortionCoeff.appendChild(dt);
% 在二级子节点“DistortionCoeff”下生成三级子节点“data”
data = xmldoc.createElement('data');
for k = 1 : 5data.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%f', DistCoeffMatrix(1, k))));if(k == 5)break;enddata.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', ' ')));
end
DistortionCoeff.appendChild(data);str = strcat('BinoCalibration', '.xml');
xmlwrite(str, xmldoc);
2.2 双目标定
% 该脚本文件用于将由Matlab R2015a标定工具箱（自动提取标定板角点）
% 双目标定获取的相机标定数据转换成能够被OpenCV FileStorage类读取的“.xml”格式文件
% 文件默认保存路径为当前工作目录，可修改路径% 将标定获取的左相机数据存入LeftIntrinsicMatrix和LeftDistCoeffMatrix两个矩阵中
LeftIntrinsicMatrix = stereoParams.CameraParameters1.IntrinsicMatrix';
LeftDistCoeffMatrix = zeros(1, 5);
LeftDistCoeffMatrix(1, 1) = stereoParams.CameraParameters1.RadialDistortion(1);
LeftDistCoeffMatrix(1, 2) = stereoParams.CameraParameters1.RadialDistortion(2);
LeftDistCoeffMatrix(1, 3) = stereoParams.CameraParameters1.TangentialDistortion(1);
LeftDistCoeffMatrix(1, 4) = stereoParams.CameraParameters1.TangentialDistortion(2);
if(stereoParams.CameraParameters1.NumRadialDistortionCoefficients == 3)LeftDistCoeffMatrix(1, 5) = stereoParams.CameraParameters1.RadialDistortion(3);
end% 将标定获取的右相机数据存入RightIntrinsicMatrix和RightDistCoeffMatrix两个矩阵中
RightIntrinsicMatrix = stereoParams.CameraParameters2.IntrinsicMatrix';
RightDistCoeffMatrix = zeros(1, 5);
RightDistCoeffMatrix(1, 1) = stereoParams.CameraParameters2.RadialDistortion(1);
RightDistCoeffMatrix(1, 2) = stereoParams.CameraParameters2.RadialDistortion(2);
RightDistCoeffMatrix(1, 3) = stereoParams.CameraParameters2.TangentialDistortion(1);
RightDistCoeffMatrix(1, 4) = stereoParams.CameraParameters2.TangentialDistortion(2);
if(stereoParams.CameraParameters2.NumRadialDistortionCoefficients == 3)RightDistCoeffMatrix(1, 5) = stereoParams.CameraParameters2.RadialDistortion(3);
end% 将标定获取的左右相机相对位姿数据存入TranslationMatrix和RotationMatrix两个矩阵中
TranslationMatrix = zeros(1, 3);
TranslationMatrix(1, 1) = stereoParams.TranslationOfCamera2(1);
TranslationMatrix(1, 2) = stereoParams.TranslationOfCamera2(2);
TranslationMatrix(1, 3) = stereoParams.TranslationOfCamera2(3);
RotationMatrix = stereoParams.RotationOfCamera2';% 生成根节点“opencv_storage”
xmldoc = com.mathworks.xml.XMLUtils.createDocument('opencv_storage');
xmlroot = xmldoc.getDocumentElement;%% 在根节点“opencv_storage”下生成二级子节点“LeftIntrinsics”
LeftIntrinsics = xmldoc.createElement('LeftIntrinsics');
xmlroot.appendChild(LeftIntrinsics);
LeftIntrinsics.setAttribute('type_id', 'opencv-matrix');
% 在二级子节点“LeftIntrinsics”下生成三级子节点“rows”
rows = xmldoc.createElement('rows');
rows.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 3)));
LeftIntrinsics.appendChild(rows);
% 在二级子节点“LeftIntrinsics”下生成三级子节点“cols”
cols = xmldoc.createElement('cols');
cols.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 3)));
LeftIntrinsics.appendChild(cols);
% 在二级子节点“LeftIntrinsics”下生成三级子节点“dt”
dt = xmldoc.createElement('dt');
dt.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', 'd')));
LeftIntrinsics.appendChild(dt);
% 在二级子节点“LeftIntrinsics”下生成三级子节点“data”
data = xmldoc.createElement('data');
for i = 1 : 3for j = 1 : 3data.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%f', LeftIntrinsicMatrix(i, j))));if((i == 3) && (j == 3))break;enddata.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', ' '))); end
end
LeftIntrinsics.appendChild(data);%% 在根节点“opencv_storage”下生成二级子节点“LeftDistortionCoeffs”
LeftDistortionCoeffs = xmldoc.createElement('LeftDistortionCoeffs');
xmlroot.appendChild(LeftDistortionCoeffs);
LeftDistortionCoeffs.setAttribute('type_id', 'opencv-matrix');
% 在二级子节点“LeftDistortionCoeffs”下生成三级子节点“rows”
rows = xmldoc.createElement('rows');
rows.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 5)));
LeftDistortionCoeffs.appendChild(rows);
% 在二级子节点“LeftDistortionCoeffs”下生成三级子节点“cols”
cols = xmldoc.createElement('cols');
cols.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 1)));
LeftDistortionCoeffs.appendChild(cols);
% 在二级子节点“LeftDistortionCoeffs”下生成三级子节点“dt”
dt = xmldoc.createElement('dt');
dt.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', 'd')));
LeftDistortionCoeffs.appendChild(dt);
% 在二级子节点“LeftDistortionCoeffs”下生成三级子节点“data”
data = xmldoc.createElement('data');
for k = 1 : 5data.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%f', LeftDistCoeffMatrix(1, k))));if(k == 5)break;enddata.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', ' ')));
end
LeftDistortionCoeffs.appendChild(data);%% 在根节点“opencv_storage”下生成二级子节点“RightIntrinsics”
RightIntrinsics = xmldoc.createElement('RightIntrinsics');
xmlroot.appendChild(RightIntrinsics);
RightIntrinsics.setAttribute('type_id', 'opencv-matrix');
% 在二级子节点“RightIntrinsics”下生成三级子节点“rows”
rows = xmldoc.createElement('rows');
rows.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 3)));
RightIntrinsics.appendChild(rows);
% 在二级子节点“RightIntrinsics”下生成三级子节点“cols”
cols = xmldoc.createElement('cols');
cols.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 3)));
RightIntrinsics.appendChild(cols);
% 在二级子节点“RightIntrinsics”下生成三级子节点“dt”
dt = xmldoc.createElement('dt');
dt.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', 'd')));
RightIntrinsics.appendChild(dt);
% 在二级子节点“RightIntrinsics”下生成三级子节点“data”
data = xmldoc.createElement('data');
for i = 1 : 3for j = 1 : 3data.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%f', RightIntrinsicMatrix(i, j))));if((i == 3) && (j == 3))break;enddata.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', ' '))); end
end
RightIntrinsics.appendChild(data);%% 在根节点“opencv_storage”下生成二级子节点“RightDistortionCoeffs”
RightDistortionCoeffs = xmldoc.createElement('RightDistortionCoeffs');
xmlroot.appendChild(RightDistortionCoeffs);
RightDistortionCoeffs.setAttribute('type_id', 'opencv-matrix');
% 在二级子节点“RightDistortionCoeffs”下生成三级子节点“rows”
rows = xmldoc.createElement('rows');
rows.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 5)));
RightDistortionCoeffs.appendChild(rows);
% 在二级子节点“RightDistortionCoeffs”下生成三级子节点“cols”
cols = xmldoc.createElement('cols');
cols.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 1)));
RightDistortionCoeffs.appendChild(cols);
% 在二级子节点“RightDistortionCoeffs”下生成三级子节点“dt”
dt = xmldoc.createElement('dt');
dt.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', 'd')));
RightDistortionCoeffs.appendChild(dt);
% 在二级子节点“RightDistortionCoeffs”下生成三级子节点“data”
data = xmldoc.createElement('data');
for k = 1 : 5data.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%f', RightDistCoeffMatrix(1, k))));if(k == 5)break;enddata.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', ' ')));
end
RightDistortionCoeffs.appendChild(data);%% 在根节点“opencv_storage”下生成二级子节点“Translation”
Translation = xmldoc.createElement('Translation');
xmlroot.appendChild(Translation);
Translation.setAttribute('type_id', 'opencv-matrix');
% 在二级子节点“Translation”下生成三级子节点“rows”
rows = xmldoc.createElement('rows');
rows.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 3)));
Translation.appendChild(rows);
% 在二级子节点“Translation”下生成三级子节点“cols”
cols = xmldoc.createElement('cols');
cols.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 1)));
Translation.appendChild(cols);
% 在二级子节点“Translation”下生成三级子节点“dt”
dt = xmldoc.createElement('dt');
dt.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', 'd')));
Translation.appendChild(dt);
% 在二级子节点“Translation”下生成三级子节点“data”
data = xmldoc.createElement('data');
for k = 1 : 3data.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%f',TranslationMatrix(1, k))));if(k == 3)break;enddata.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', ' ')));
end
Translation.appendChild(data);%% 在根节点“opencv_storage”下生成二级子节点“Rotation”
Rotation = xmldoc.createElement('Rotation');
xmlroot.appendChild(Rotation);
Rotation.setAttribute('type_id', 'opencv-matrix');
% 在二级子节点“Rotation”下生成三级子节点“rows”
rows = xmldoc.createElement('rows');
rows.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 3)));
Rotation.appendChild(rows);
% 在二级子节点“Rotation”下生成三级子节点“cols”
cols = xmldoc.createElement('cols');
cols.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%d', 3)));
Rotation.appendChild(cols);
% 在二级子节点“Rotation”下生成三级子节点“dt”
dt = xmldoc.createElement('dt');
dt.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', 'd')));
Rotation.appendChild(dt);
% 在二级子节点“Rotation”下生成三级子节点“data”
data = xmldoc.createElement('data');
for i = 1 : 3for j = 1 : 3data.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%f', RotationMatrix(i, j))));if((i == 3) && (j == 3))break;enddata.appendChild(xmldoc.createTextNode(sprintf('%s', ' '))); end
end
Rotation.appendChild(data);str = strcat('BinoCalibration', '.xml');
xmlwrite(str, xmldoc);
3 Matlab R2018b
单、双目标定同Matlab R2015a。
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