位置決めシステムにおけるカメラチルトのプログラムによる補正

Question

簡単な紹介：
以下のように動作する位置決めシステムを開発しています。私たちのカメラはロボットの上にあり、上を向いています（天井を見て）。天井にはランドマークのようなものがあり、ロボットの位置を計算することができます。それは次のようになります。

私たちの問題：
カメラはロボットの表面が完全にもないので、ビット（と思う0-4度）傾いています。つまり、ロボットが回って同じ座標にとどまると、カメラは天井の別の位置を見るので、ロボットの周りが回っていて移動していないにもかかわらず、ロボットの位置が変わりますビット。

私たちの現在の（ハードコードされた）解決策：
カメラからいくつかのテスト写真を撮って、レンズ軸を中心に回転させました。私たちが推測した写真から、それはca.画像の「上方向」に4度。単純な幾何学的変換を使用して、傾斜効果を減らし、実際のカメラ位置を見つけることができました。次の写真では、灰色の点が写真の中心を示し、黒い点がカメラが置かれている天井の実際の場所です。黒いドットは、灰色のドットから変換された（その位置は、灰色のドットの位置を補正して計算された）。簡単に気付くように、灰色の点は天井に円を描き、黒い点はこの円の中心になります。

私たちの解決策の問題：
我々のアプローチは完全に移植不可能です。カメラを新しいロボットに移動した場合、傾きの角度と方向を完全に再調整する必要があります。そこで、校正フェーズをユーザーに任せて、いくつかの画像の撮影を要求し、彼が傾斜パラメータを評価してからプログラムに設定する必要がありました。私はあなたに質問しています：傾斜パラメータを計算するか、写真の傾きを修正するためのより優れた（より自動的な）ソリューションはありますか？

Answer 1

素敵な仕事。自動キャリブレーションを行うことは素晴らしい課題です。

屋根のタイルの平行線を使用することが考えられます。 カメラが完全に水平の場合、すべての線も写真内で平行になります。 カメラが傾けられていると、すべての線が分割されます（消失点で交差します）。

これはおそらく実装が非常に難しいでしょう。使用しているカメラでは、歪みが最初に補正されて線が真っ直ぐになる必要があります。

あなたの実際的なアプローチは、おそらくより単純で堅牢です。あなたが説明するように、それはユーザーフレンドリーになるために自動化することができるようです。ロボットをオンにして、どの点が画像内の同じ場所に残っているかを実際に特定する。