3 月
Image Engineering 在今年推出了相機標定設備 Geocal，基於准直管在 DOE 衍射光方式模擬無窮遠距離的點陣。
Geocal 提出相機標定的新維度，它非常緊湊、方便快捷，通過衍射點陣平移不變特性和模擬無窮遠距離，只需拍攝一張圖片即可獲取標定參數（內參、焦距、畸變系數等），且適應各種焦距的鏡頭拍攝。
現在，為適應車載行業相機的標定需求，我們推出了 Geocal-XL 版本，具有更大的發光面，發光口直徑150 mm(標準版直徑 77 mm)，可以支持FOV30°~180°鏡頭標定，支持針孔、魚眼畸變模型切換。
GEOCAL XL 非常適合大FOV的攝像頭進行相機標定，以及在相機和 GEOCAL 之間須有一定距離下標定的情況（例如，攝像頭透過擋風玻璃進行相機標定）。
例如當透過汽車的擋風玻璃標定時，需要更大的發光面
對於傳統的棋盤格圖卡標定方式，面對較大FOV的鏡頭時需要定制較大的圖卡，這對實驗室和場地提出挑戰。使用增距鏡也是一種常用的替代方案，但也會增加額外的光學誤差。
在IE線上研討會中 Image Engineering 公司的 CEO Dietmar Wueller 先生也詳細介紹了 Geocal 相機標定的新方法：
，時長11:00
在影像行業有許多測試圖卡和軟件可以確定相機的幾何標定、失真。
但是所有這些設置都有一些共同的問題。它們限制於有限的物體距離，需要較大的測試圖卡以在更遠的距離上進行校准，並結合均勻的照明。
常用的相機標定或失真測試圖卡
為了克服使用測試圖卡進行幾何標定時對象距離有限的限制，使用增距鏡的確是一種常用的替代方案。但是使用這些增距鏡並不完美，因此也會給圖像帶來幾何誤差，需要在測量中進行補償。
許多應用需要相機的幾何特性和標定。在攝影測量學中，距離是用圖像來測量的。傳統的攝影失真是在圖像處理通道中測量和補償的，在汽車應用中，基於所測量的攝像機的幾何特性來計算到物體的距離。
汽車成像中的距離分析需要幾何校准
現在，我們提出了新的幾何校准解決方案——GEOCAL幾何校准設備，該解決方案基於衍射光學元件（DOE），該衍射光學元件被由擴展的激光二極管光束產生的平面波照射。來自激光器的光束被放大，光面波落在DOE上。
DOE生成規則71×71點陣網格，這些點實際上是從無窮遠處開始的。
這些點被攝像機成像並在成像平面上形成網格。根據網格到擴展激光束的方向、攝像機到激光束的方向和攝像機的變形，將網格從理想結構中縮放、修改和移動。
GEOCAL 內部構件
標準版及XL版本
GEOCAL 光束衍射後的網格
光束波長為 632.8 nm，擴束後直徑為 75 mm（XL版本155mm），支持最大視場角120°（XL版本180°），它具有以下特徵:
● 可產生無限遠距離的規則光點網格
● 在一定範圍內可調整相機位置
● 方便調整攝像機旋轉角度
● 不需要使用增距鏡
● 非常緊湊的設計
● 校准大視場角攝像機
● 立體攝像頭調整
在評估攝像機的對齊方式時，旋轉角度是所需輸出的一部分：
GEOCAL 測試過程
測試背景
攝像機創建的圖像是3D 圖像投影到圖像的 2D 空間：
Z 是投影平面 Z = 1，
圖像像素坐標系與圖像物理坐標系的轉換關係（矩陣形式）：
f是相機的焦距，u0和v0是主點（圖像原點）坐標， u和v是理想坐標。
添加失真模型
GEOCAL 測量拍攝
現在，我們可以計算相機標定所需的所有必要值：
● 內參主點u0、v0
● 焦距f
● 徑向畸變系數k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8（可設置）
● 切向畸變系數p1，P2
● DOE的傾斜角度α，β
● 相機外部方位ω，φ，κ
以及報告均方誤差結果RMSE：
下圖是獲得的結果，並以像素尺寸表示了內部方向（u0，v0，f）。外部攝像機方位（ω，φ，κ）和DOE傾斜度（α，β）均以准直儀坐標系表示，並以角度數表示，畸變系數（k，p）， 用於校准的點數用n表示。
在以下網址可閱讀Dietmar Wueller在電子成像會議發表的完整論文：
https://www.image-engineering.de/library/conference-papers/1068-a-new-dimension-in-geometric-camera-calibration
或在我司官網查看產品詳細介紹：
https://www.image-engineering.de/products/equipment/measurement-devices/1071-geocal?utm_source=newsletter_105&utm_medium=email&utm_campaign=image-quality-news-june-2020