パースペクティブ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で透視カメラレンズをキャリブレーションする方法について説明します。.

PIX4Dmapperは、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正確である必要があります。.

PIX4Dmapperには、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ないカメラについては、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（100～300枚）。.
• 非平面的なシーン（すべてのオブジェクトの高さが同じではない）
• 重なり合いが大きく、豊かな質感。.
• 複数のグリッド飛行（異なる高度）または十分な重複のある斜め画像。.
• 一切適用していない画像です 歪み補正を 。オリジナル画像が必要です。
• 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: 画像 / GCP / 出力座標系を選択します 。
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: ステップ 2. プロジェクトの作成。
で [カメラ モデルの選択] 、 [編集]。

3.3.1 カメラモデル セクションで、 [編集]。
3.3.2 (RGB カメラ以外のみ) 正しいバンド構成と重みを設定します。 変更されたカメラ (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 カメラモデルパラメータ セクションで、 [パースペクティブレンズ] 、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。
• 焦点距離 [mm]: 焦点距離をミリ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。
• 歪みのあるカメラモデル = 5.
• 放射状歪み R1 = 0.
• 放射状歪みR2 = 0.
• 放射状歪み R3 = 0.
• 接線方向の歪み T1 = 0.
• 接線方向の歪みT2 = 0.

3.4 [カメラモデルの編集] をクリックします [OK]。
3.5 [ 画像プロパティ] をクリックします [次へ]。

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]。そうでない場合は、 [3D モデル]。
5. 出力座標系を選択します: ステップ 2. プロジェクトの作成。
6. (オプション) 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。
で [ローカル処理] 、ステップ 1. 初期処理、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 をクリックします [開始]。
に従って rayCloud を使用して GCP をマークし 地上基準点 (GCP) のインポートとマークの方法、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:

• 評価 品質レポートの
• 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. 品質レポート をクリックして 「プロセス」>「品質レポートの生成」 、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...] を開きます イメージ プロパティ エディター。
12.2 [ 選択したカメラ モデル] セクションで、 [編集]。
で [カメラ モデル] 、 [編集]。
で カメラ モデル パラメーター] クリックし [最適化されたパラメーターを読み込む] を 、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。
で 処理 をクリックして、 「開始」 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。

• 評価 品質レポートの
• 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
から正しいバンド構成を選択する必要があります バンド ドロップダウンリスト 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。