機械の目が見たセカイ　-コンピュータビジョンがつくるミライ (5) 意外と知らないカメラキャリブレーション

今回は、OpenCVに実装されているカメラキャリブレーションの概要についてご紹介します。カメラキャリブレーションは、レンズ焦点距離などの内部パラメータ、カメラの位置・姿勢を表す外部パラメータ、レンズの歪収差係数を求め、画像を補正する処理です(図1)。Zhangの手法が有名で、OpenCVに実装されていることもあり、世界で最も用いられています。ライブラリ化されているため誰でも簡単に利用することができますが、その反面キャリブレーションの処理について知らなくても実装できてしまいます。本記事では、そのOpenCVに実装されているZhangの手法の理解を深めていただければと思います。

内部パラメータ(Intrinsic parameters)、外部パラメータ(Extrinsic parameters)、歪収差係数(distortion coefficients)については、ここでは説明を割愛しますので、Wikipedia「Camera resectioning」「Distortion(optics)」などを参考にしてください。

○カメラキャリブレーションの概要

まず、カメラキャリブレーション処理のフローを示します。