魚眼レンズカメラのキャリブレーション方法 - PIX4Dmapper
この記事では、 PIX4Dmapperで魚眼レンズをキャリブレーションする手順を詳しく説明します。.
PIX4Dmapper 、処理対象となる画像を取得するために使用されたカメラの内部パラメータを入力として必要とします。これらのパラメータは3D再構成に使用されるため、最適な3D再構成を実現するには、その精度が非常に重要です。.
PIX4Dmapper は、多くのカメラの最適なパラメータを収録した内部カメラデータベースが搭載されています。PIX4Dmapperのカメラデータベースに登録されてい PIX4Dmapper カメラについては、良好なデータセットを処理する際に、 PIX4Dmapper 内で最適な内部カメラパラメータを算出できます。算出されたパラメータは、同じカメラで撮影されたすべてのプロジェクトに適用できます。小型の民生用カメラは振動や温度変化などに敏感なため、ソフトウェアはデフォルトで、各プロジェクトごとに同じ初期パラメータから内部パラメータを最適化します。.
画像要件
以下の特性を備えた良質なデータセットが必要です。
- 十分な枚数の画像（80～100枚）。.
- 重なり合いが大きく、豊かな質感。.
- 可能であれば、グリッド飛行計画を入手してください。.
- 可能であれば、GCP（地上基準点）を用いてください。.
校正手順
1. 新しいプロジェクトを作成します: ステップ 2. プロジェクトの作成。
2. 画像をインポートします: ステップ 2. プロジェクトの作成。
3. 画像のプロパティを設定します:
3.1 (オプション) 画像座標系を選択します:ステップ 2. プロジェクトの作成。 3.2 (オプション、推奨) 画像の位置情報と向きをインポートします:画像の位置情報と向きを選択/変更する方法。 3.3 カメラ モデルを編集します。 [カメラ モデルの選択]セクションで、 [編集]をクリックします。
3.3.1カメラモデルセクションで、 [編集]をクリックします。 3.3.2 ( RGB 以外のカメラの場合のみ) 正しいバンド構成と重みを設定します。改造カメラ (NIR、R、G および NIR、G、B) のバンド重みを設定する方法(手順 4 ～ 8)。 3.3.3 飛行計画が直線 (グリッドなど) で、カメラにローリングシャッターがある場合は、カメラモデルパラメータセクションで[直線ローリングシャッター]を選択します。 3.3.4カメラモデルパラメータ セクションで、 [魚眼レンズ]を選択し、次の値を設定します。
- センサー幅[mm]または ピクセルサイズ[μm]：センサー幅をミリメートル単位で、またはピクセルサイズをマイクロメートル単位で設定します。
- 主点 x [ピクセル]: 主点を画像の中央に設定します。つまり、値を ImageWidth/2 に設定します。
- 主点 y [ピクセル]: 主点を画像の中心に設定します。つまり、値を ImageHeight/2 に設定します。
- 多項式の係数： 多項式の形式を 0-1-xxx。係数を 0,1,0,0,0 に設定します。
- 対称アフィン変換を使用したカメラモデル：対称モデルにするには、チェックボックスを選択してください。
- アフィン変換C = 画像の幅（ピクセル単位）。.
- アフィン変換D = 0.
- アフィン変換 E = 0.
- アフィン変換F = 画像の幅（ピクセル単位）。
3.4 [カメラモデルの編集]ウィンドウで[OK]をクリックします。 3.5 [画像プロパティ]ウィンドウで[次へ]をクリックします。
4. 処理オプションのテンプレートを選択します:ステップ 2. プロジェクトの作成。画像がグリッド飛行計画を使用して取得された場合は、 [3D マップ]を選択します。そうでない場合は、 [3D モデル]を選択します。 5. 出力座標系を選択してプロジェクトを作成します:ステップ 2. プロジェクトの作成。 6. (オプション) 地上基準点 (GCP) をマークせずにインポートします:地上基準点 (GCP) のインポートとマークの方法。 7. [ローカル処理] ウィンドウで、ステップ1. 初期処理を選択し、ステップ2. ポイント クラウドとメッシュ、および3. DSM、オルソモザイク、インデックスの選択を解除して、 [開始] をクリックします。 8. (オプション) プロジェクトに既知の座標系で画像のジオロケーションと GCP がある場合は、地上基準点 (GCP) のインポートとマークの方法に従って rayCloud を使用して GCP をマークし、品質レポートを再最適化して再生成します (メニュー [処理] > [品質レポートの生成] )。 9. 再構築の品質を確認します:
- 品質レポートの評価
- rayCloud内の異なる位置で自動タイポイントを選択し、元の画像上で再投影を検証する。.
- rayCloudでGCPを選択し、元の画像上で再投影が正しいか確認する。.
10. 再構築が十分でない場合は、再構築が不十分な領域に手動タイポイントを追加してマークし、再最適化します。手動タイポイント (MTP) のインポートとマークの方法を参照してください。 11. 「プロセス」>「品質レポートの生成」をクリックして品質レポートを生成し、再構築が良好になるまで手順 9 と 10 を繰り返します。 12. 再構築が良好になったら、最適化されたカメラパラメータを保存して、他のプロジェクトの初期値として使用できるようにします。
12.1 [プロジェクト] > [イメージ プロパティ エディター...]をクリックして、イメージ プロパティ エディターを開きます。 12.2 [選択したカメラ モデル]セクションで、 [編集]をクリックします。 12.3 [カメラ モデル]セクションで、 [編集]をクリックします。 12.4 [カメラ モデル パラメーター] セクションで、 [最適化されたパラメーターを読み込む] をクリックし、次の値を設定します。
- 主点 x [ピクセル]: 主点を画像の中央に設定します。つまり、値を ImageWidth/2 に設定します。
- 主点 y [ピクセル]: 主点を画像の中心に設定します。つまり、値を ImageHeight/2 に設定します。
12.5 カメラモデル セクションで、 [DBに保存]。
12.6 カメラモデルの編集 ウィンドウで、 [OK]。
13. 手動タイポイントを削除します。 14.処理バーで「開始」をクリックして、ステップ 1 を再処理します。 15. 再構築の品質を次の方法で確認します。
- 品質レポートの評価
- rayCloud内の異なる位置で自動タイポイントを選択し、元の画像上で再投影を検証する。.
- rayCloudでGCPを選択し、元の画像上で再投影が正しいか確認する。.
16. 再構築がうまくいかない場合は、手順10から15を繰り返します。.
カメラモデルはユーザーカメラデータベースに保存されました。次回同じカメラでプロジェクトを作成すると、カメラパラメータが正しく検出されます。RGB以外のカメラの場合は、バンドドロップダウンリストから正しいバンド構成を選択する必要があります。メニュー プロジェクト > 画像プロパティエディター... > 選択したカメラモデル > カメラモデルの編集。