相机的内外参分别指什么

相机的内外参分别指什么

在自动驾驶领域,相机参数通常分为两类:


1. 相机 内参(Intrinsic Parameters)

  • 描述的是相机自身的成像特性,包括镜头属性和传感器信息,通常构成 3×3 的相机内参矩阵 KKK,形式为:

    • fx,fyf_x, f_yfx,fy:焦距(以像素为单位),对应图像缩放
    • cx,cyc_x, c_ycx,cy:主点(光心)位置,通常在图像中心
    • sss:滑移项(skew),代表像素轴是否垂直(工业相机中常为0)
  • 内参还包括 畸变系数 ,如径向畸变(k1,k2,k3k_1, k_2, k_3k1,k2,k3)和切向畸变(p1,p2p_1, p_2p1,p2),用以校正镜头扭曲。

  • 作用 :将相机坐标系中的 3D 点 (Xc,Yc,Zc)(X_c, Y_c, Z_c)(Xc,Yc,Zc) 投影到成像平面的像素坐标 (u,v)(u, v)(u,v)。


2. 相机 外参(Extrinsic Parameters)

  • 定义相机在外部(世界/车辆)坐标系中的 位置和姿态,即相机坐标系与车身(或世界)坐标系之间的刚体变换
  • 通常由旋转矩阵 RRR(3×3)和平移向量 ttt(3×1)组成,拼合形成 4×4 外参矩阵:

    R ∣ t\]\[R\\,\|\\,t\]\[R∣t\]用来从世界坐标系(或激光雷达坐标)转换到相机坐标系 。


3. 总结对比

参数类型 表征内容 数学形式 变化频率
内参 镜头焦距、主点、畸变等 3×3 内参矩阵 + 畸变系数 产品固定,偶尔重标定
外参 相机与车体的位姿关系 4×4 变换矩阵[R∥t][R\|t][R∥t] 相机移动时需重新标定

4. 在自动驾驶中的作用

  • 内参:保证图像中检测到的物体位置与真实 3D 空间位置之间可精确转换;
  • 外参:实现相机与其他传感器(如激光雷达、雷达)之间的空间对齐,确保感知融合的准确性。

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