Experimental assessment of techniques for fisheye camera calibration



Título del documento: Experimental assessment of techniques for fisheye camera calibration
Revista: Boletim de ciencias geodesicas
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000409407
ISSN: 1413-4853
Autores: 1
2
2
Instituciones: 1Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo e Geografia, Campo Grande, Mato Grosso do Sul. Brasil
2Universidade Estadual Paulista "Julio de Mesquita Filho", Faculdade de Ciencias e Tecnologia, Presidente Prudente, Sao Paulo. Brasil
Año:
Periodo: Jul-Sep
Volumen: 21
Número: 3
Paginación: 637-651
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en inglés Fisheye lens cameras enable to increase the Field of View (FOV), and consequently they have been largely used in several applications like robotics. The use of this type of cameras in close-range Photogrammetry for high accuracy applications, requires rigorous calibration. The main aim of this work is to present the calibration results of a Fuji Finepix S3PRO camera with Samyang 8mm fisheye lens using rigorous mathematical models. Mathematical models based on Perspective, Stereo-graphic, Equi-distant, Orthogonal and Equi-solid-angle projections were implemented and used in the experiments. The fisheye lenses are generally designed following one of the last four models, and Bower-Samyang 8mm lens is based on Stereo-graphic projection. These models were used in combination with symmetric radial, decentering and affinity distortion models. Experiments were performed to verify which set of IOPs (Interior Orientation Parameters) presented better results to describe the camera inner geometry. Collinearity mathematical model, which is based on perspective projection, presented the less accurate results, which was expected because fisheye lenses are not designed following the perspective projection. Stereo-graphic, Equi-distant, Orthogonal and Equi-solid-angle projections presented similar results even considering that Bower-Samyang fisheye lens was built based on Stereo-graphic projection. The experimental results also demonstrated a small correlation between IOPs and EOPs (Exterior Orientation Parameters) for Bower-Samyang lens
Resumen en portugués As câmaras com objetiva olho de peixe permitem aumentar o campo de visada da câmara, e consequentemente é amplamente empregada na robótica. O uso desse tipo de câmara em aplicações de alta acurácia na Fotogrametria a curta distância, exige a sua calibração. O objetivo principal é calibrar a câmara Fuji Finepix S3pro com a lente olho de peixe Bower-Samyang 8mm usando modelos matemático rigorosos. Modelos matemáticos baseados nas projeções perspectiva, estereográfica, equidistante, ortogonal e do ângulo equi-sólido foram implementados e usados nos experimentos. As lentes olho de peixe são geralmente fabricadas seguindo um dos quatro últimos modelos, e a lente Bower-Samyang 8 mm é baseada na projeção estereográfica. Os modelos matemáticos foram usados em conjunto com os modelos de distorções radial simétrica, descentrada e de afinidade. Experimentos foram realizados para verificar o conjunto de parâmetros de orientação interior adequado para descrever a geometria interna da câmara. O modelo matemático de colinearidade, baseado na projeção perspectiva, apresentou o resultado menos acurado. As lentes olho de peixe não são fabricadas conforme a projeção perspectiva, o que justifica esse resultado. Os resultados obtidos com as projeções estereográfica, equidistante, ortogonal e do ângulo equi-sólido não apresentam diferenças significativas, embora a lente olho de peixe Bower-Samyang tenha sido construída conforme a projeção estereográfica. Verificou-se também uma baixa correlação entre os parâmetros de orientação interior e exterior para a lente Bower-Samyang
Disciplinas: Geociencias
Palabras clave: Cartografía,
Fotogrametría,
Cálibración de cámaras,
Cámaras digitales,
Sistemas omnidireccionales
Keyword: Earth sciences,
Cartography,
Photogrammetry,
Camera calibration,
Digital cameras,
Omnidirectional systems
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