フィッシュアイレンズカメラのセルフキャリブレーションの分析

フィッシュアイレンズカメラは、広い視野を通じて画像データを効率的に取得するという利点を提供します。ただし、一般的な視点投影カメラとは異なり、画像の周辺が圧縮されると強い歪み効果が現れます。このような特性は、カメラのセルフキャリブレーションを通じて正確に分析する必要があります。この研究では、さまざまな種類のテストオブジェクトと投影モデルを検討しながら、魚眼レンズカメラのセルフキャリブレーションを実施しました。自己校正は、V-、A-、プレーン、およびルームタイプのテストオブジェクトを使用して実行されました。魚眼レンズカメラでは、パラメーター間の相関が比較的低かったため、V型テストオブジェクトは、主要ポイント座標と焦点距離の精度を確保するために最も有利でした。一方、他のテストオブジェクトは、明確に分散された画像ポイントのために歪みパラメーターの精度を確保するために有利でした。上記の分析に基づいて、V型テストオブジェクトを適用する正確な魚眼レンズカメラのセルフキャリブレーション方法を提案しました。提案された方法のRMS抵抗は1ピクセル未満でした。

The fish-eye lens camera offers the advantage of efficient acquisition of image data through a wide field of view. However, unlike the popular perspective projection camera, a strong distortion effect appears as the periphery of the image is compressed. Such characteristics must be precisely analyzed through camera self-calibration. In this study, we carried out a fish-eye lens camera self-calibration while considering different types of test objects and projection models. Self-calibration was performed using the V-, A-, Plane-, and Room-type test objects. In the fish-eye lens camera, the V-type test object was the most advantageous for ensuring the accuracy of the principal point coordinates and focal length, because the correlations between parameters were relatively low. On the other hand, the other test objects were advantageous for ensuring the accuracy of distortion parameters because of the well-distributed image points. Based on the above analysis, we proposed, an accurate fish-eye lens camera self-calibration method that applies the V-type test object. The RMS-residuals of the proposed method were less than 1 pixel.