标定参数从相机模组读出来
同步一个外参的东西,因为标定参数从相机模组读出来,没有多余的内存储存从相机坐标系到标定板坐标系的外参,因此只有cam到front坐标系外参(参考二维码定位的使用)
看不懂,这句话是什么意思?
这句话的核心意思是:因为硬件存储空间有限,所以做了一个巧妙的设计,只存储一个最关键的外参,其他的外参通过数学计算间接得到。
下面我们分步解析:
1. 背景知识:几个坐标系
首先,理解这句话需要知道几个关键的坐标系:
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相机坐标系:以相机光心为原点的三维坐标系。这是相机“看到”的原始3D数据所在的坐标系。
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标定板坐标系:在进行相机标定时,以标定板(如棋盘格)上的某个角点为原点建立的坐标系。我们通过分析图像中标定板的角点,可以计算出从相机坐标系到标定板坐标系的精确变换关系(即一个外参)。
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Front坐标系:这是一个虚拟的、固定的参考坐标系。可以把它理解为“车体前向坐标系”、“世界坐标系”或“机器人基础坐标系”。它的位置和方向在系统设计时就被固定下来,不会随着每次标定而改变。
外参:指的是两个坐标系之间的变换关系,通常包括旋转 和平移,用一个4x4的变换矩阵表示。
2. 问题描述:存储空间不足
正常情况下,每次做相机标定,我们都能得到一个从 相机坐标系 到 标定板坐标系 的外参(我们称之为 T_cam_to_calib
)。
但是,这句话描述的设备有一个限制:
“标定参数从相机模组读出来,没有多余的内存储存从相机坐标系到标定板坐标系的外参”
意思是,相机硬件模组的内存很小,无法为每一次标定都存储这个临时的、每次都可能变化的 T_cam_to_calib
矩阵。
3. 解决方案:引入一个固定的中间坐标系
为了解决存储问题,工程师想了一个办法:
他们不直接存储 T_cam_to_calib
,而是只存储一个固定的、预设的外参:
“只有cam到front坐标系外参”
这个外参是 T_cam_to_front
。它是在系统设计或出厂时就被确定并写入硬件的,每次标定都使用同一个值,不会占用额外的临时存储空间。
4. 如何运作:以“二维码定位”为例
这句话提到了“参考二维码定位的使用”,这是一个非常关键的例子,能帮助我们理解这个逻辑。
在二维码定位中:
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一个二维码被固定在世界中的某个位置。
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这个二维码本身就定义了一个坐标系(我们可以称之为
qr_code
坐标系)。 -
相机看到二维码后,可以立即计算出从 相机坐标系 到 二维码坐标系 的外参
T_cam_to_qr
。
现在,关键的一步来了:
如果我们将上面提到的 Front坐标系 就定义在这个二维码所在的位置(或者与二维码坐标系有一个已知的、固定的变换关系),那么:
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T_cam_to_qr
就等同于我们想要的T_cam_to_front
。 -
这个
T_cam_to_front
会被计算出来,并永久地烧录到相机模组的内存中。
以后的使用中:
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当相机在任何地方看到任何一个新的标定板时,它能计算出临时的
T_cam_to_calib
。 -
但是设备不存储它。
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如果需要这个外参,系统可以通过存储在硬件里的固定
T_cam_to_front
和标定板相对于Front坐标系的位置(这个信息可能存储在其他地方)间接计算出来:
T_cam_to_calib = T_front_to_calib * T_cam_to_front
(这里T_front_to_calib
是另一个已知或可查询的变换)
总结
这句话的完整意思是:
由于相机硬件模组的存储空间有限,无法保存每次标定时得到的、从相机到标定板的临时外参矩阵。因此,系统采用了一种折中方案:只永久性地存储一个从相机坐标系到一个固定的“Front”参考坐标系的外参。这个固定的外参是在初始设置(例如通过扫描一个固定位置的二维码)时确定的。在后续应用中,所有其他与外参相关的计算,都可以以这个固定的“Front”坐标系为桥梁来间接完成。
这样做的好处是:
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节省内存:只需要存储一个固定的矩阵。
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统一基准:所有数据都转换到同一个固定的“Front”坐标系下,便于后续的融合和处理(比如和激光雷达、IMU等传感器数据融合)。