Калибровка объектива на основе калибровочной таблицы в Metashape

Metashape поддерживает автоматическую калибровку объектива, которая может гарантировать, что возникшая из-за действия оптической системы линз объектива дисторсия качественно описывается моделью камеры, внесенной в алгоритм программного обеспечения. В качестве целевой калибровочной таблицы в Metashape используется рисунок в виде шахматной доски на ЖК-экране, также можно использовать напечатанный рисунок шахматной доски, при условии, что он плоский и все его ячейки квадратные. Процедура калибровки объектива обеспечивает полную оценку параметров матрицы камеры, включая коэффициенты нелинейных искажений. 

Рекомендуется использовать данный способ при планировании съемки с близкого расстояния. Желательно, чтобы снимки калибровочной таблицы были сделаны на том же расстоянии от камеры, что и расстояние до объекта запланированной съемки. 

Для проведения аэрофотосъемки рекомендуется откалибровать камеру на тестовом полигоне с использованием наземных опорных точек. Если вы используете описанный в этой статье способ, убедитесь, что значение фокуса объектива вашей камеры выставлено на бесконечность.

Данная инструкция описывает:

• Как сделать снимки калибровочной таблицы
• Как загрузить снимки калибровочной таблицы в проект Metashape
• Как откалибровать объектив камеры
• Как использовать параметры калибровки камеры

Инструмент калибровки объектива можно использовать только после того, как в Metashape загружен набор снимков калибровочной таблицы.

Как сделать снимки калибровочной таблицы #

1. В меню Инструменты > Объектив выберите Показать калибровочную таблицу, чтобы вывести её на экран.

2. Отмасштабируйте калибровочную таблицу так, чтобы количество квадратов с каждой стороны экрана было больше 10. Для увеличения/уменьшения масштаба отображения используйте колесико мыши. 

3. Сделайте несколько снимков калибровочной таблицы под немного разными углами (следуйте инструкциям, изложенным ниже). Минимальное количество фотографий для одного фокусного расстояния — 3.

4. Если вы калибруете камеру с зум-объективом, повторите шаг 3 для различных настроек фокусного расстояния. 

При фотосъемке калибровочной таблицы следуйте приведенным ниже рекомендациям:

• Убедитесь, что фокусное расстояние постоянное на протяжении всей съемки (для зум-объектива). 
• Избегайте бликов на снимках. При необходимости подвиньте источники света. 
• Калибровочная таблица должна занимать максимально большое пространство на каждом снимке. При необходимости приблизьте камеру к ЖК-экрану.

5. Нажмите правой кнопкой мыши на калибровочную таблицу или нажмите кнопку Escape, чтобы вернуться в программу. 

6. Загрузите отснятые фотографии на компьютер.

Как загрузить снимки калибровочной таблицы в проект Metashape #

1. В инструментарии панели Проект нажмите кнопку Добавить блок или нажмите правой кнопкой мыши в пространство панели Проект и выберите Добавить блок. 

2. Выберите команду Добавить снимки в меню Обработка. 

3. Перейдите в папку со снимками калибровочной таблицы и выберите все необходимые. Затем нажмите кнопку Открыть. 

4. Выбранные снимки появятся на одноименной панели. 

Как откалибровать объектив камеры #

1. Откройте меню Инструменты > Калибровка камеры, и убедитесь, что параметр Тип камеры соответствует типу объектива калибруемой камеры. Используйте тип «Рыбий глаз» для широкоугольных объективов и тип «Кадровая» для нормального и зум-объективов. 

2. Выберите команду  Инструменты > Объектив > Откалибровать объектив.

3. В открывшемся диалоговом окне выберите необходимые параметры калибровки. По завершении нажмите кнопку ОК.

4. Появится диалоговое окно прогресса, отображающее статус обработки. Чтобы прервать обработку, нажмите кнопку Отмена.

5. Рассчитанные параметры калибровки появятся на вкладке Уточнённая в окне Калибровка камеры.

По завершении процедуры калибровки можно просмотреть найденные углы шахматной таблицы на каждом снимке (открывается он двойным нажатием на экземпляр в окне Снимки). Большинство углов должно быть отмечено правильно, в противном случае рекомендуется создать новый набор калибровочных снимков и запустить процедуру калибровки снова. 

Для каждого обнаруженного угла отображается ошибка репроецирования: она характеризует разницу между положением найденного угла и его положением, оцененным по рассчитанной калибровке. Для удобства отображения ошибки масштабируются в 20 раз. 

Найденные углы помечаются красными, синими и серыми точками. Красные и синие точки используются для калибровки, а серые — нет. Важно, чтобы у каждой цветной точки ближайшие соседние точки имели отличный от неё цвет. 

Используйте кнопку Сохранить на вкладке Уточненные, чтобы сохранить рассчитанные значения параметров калибровки камеры в текстовый файл. Сохраненные параметры калибровки объектива можно использовать в других блоках или проектах для данных, снятых этой же камерой. 

Как использовать параметры калибровки камеры #

После сохранения параметров калибровки объектива можно перейти к обработке в отдельном блоке (или проекте) фактического набора данных, снятого той же камерой и объективом. 

1. Создайте новый блок в текущем проекте (где была проведена процедура калибровки камеры) или откройте/создайте проект.

2. Откройте набор данных с помощью команды Добавить снимки в меню Обработка в новом блоке/проекте.

3. Загрузите рассчитанные параметры калибровки камеры. Для этого откройте диалоговое окно Калибровка камеры в меню Инструменты и используйте кнопку Загрузить на вкладке Начальная.

4. Во избежание повторного уточнения калибровки в процессе выравнивания снимков, на вкладке Начальная нажмите кнопку Выбрать в строке Зафиксированные параметры, далее поставьте галочку у параметра «Выбрать все» (в качестве альтернативы можно выбрать только те параметры, которые не нужно уточнять во время выравнивания). Таким образом, исходные значения калибровки не будут изменены.

5. Нажмите кнопку OK, чтобы подтвердить и продолжить обработку, начиная с шага Выровнять снимки.