提起来双目定位，相信许多人像现在的我一样，紧紧会用现成的公式，理解一些定义，明白那些参数的含义，但是深入的来说，估计连张正友教授的标定算法都没有推明白。因为其中涉及一些矩阵运算的技巧，没有数学基础，或者基础不牢，都无法深度理解。搞双目两年了，以前就是生成一张深度图，或者进行一下双目测距，网上的代码复制粘贴修改一下就能用了，但是现在要搞高精度的双目视觉定位，就必须深挖下去，搞清楚成像光路的方方面面。这里，我提供一些网上总结比较好的博客给新来的朋友铺垫一下：https://www.cnblogs.com/zyly/p/9366080.html ；这篇博客不仅系统的讲解了成像坐标过程，而且在博文最后列举了一系列参考博客，感谢他把！“大奥特曼打小怪兽”；
今天，先说说镜头畸变吧，因为没有一个镜头没有不畸变的，不过是畸变的大小不同，例如你用4.3mm的摄像头（小型USB相机），基本上是平光镜头，其他的规格的，你就不能不考虑镜头畸变了。如果你搞搞深度图，测测距离，基本也没事那些都是低精度的，误差大点无所谓，了不起用个张正友标定法，或者Matlib双目标定一下，精度就不错了。但是如果你要搞精密测量，纠结mm及的精度，那些方法就总是不能满足你了。比如现在就不能满足我了！怎么办，深挖技术细节，找到根！
张氏标定法的伟大，在于将标定过程简化到打印一张A4纸的棋盘格就能获得比较高的精度，在摄影测量相机标定场总不能还贴A4纸吧！但是，但是，我们还可以用张正友标定法！不过是更加认真的考虑各个因素的用这个方法处理标定问题。这就是方法创新的意义！
说了这么多多余的话，就是为了抛出两个相机标定的函数：OPENCV函数：
【A】CV_EXPORTS_AS(calibrateCameraExtended) double calibrateCamera( InputArrayOfArrays objectPoints,
InputArrayOfArrays imagePoints, Size imageSize,
InputOutputArray cameraMatrix, InputOutputArray distCoeffs,
OutputArrayOfArrays rvecs, OutputArrayOfArrays tvecs,
OutputArray stdDeviationsIntrinsics,
OutputArray stdDeviationsExtrinsics,
OutputArray perViewErrors,
int flags = 0, TermCriteria criteria = TermCriteria(
TermCriteria::COUNT + TermCriteria::EPS, 30, DBL_EPSILON) );
这个【A】函数,是一个支持分析标定的函数，输出的参数中给出了评估结果。
【B】CV_EXPORTS_W double calibrateCamera( InputArrayOfArrays objectPoints,
InputArrayOfArrays imagePoints, Size imageSize,
InputOutputArray cameraMatrix, InputOutputArray distCoeffs,
OutputArrayOfArrays rvecs, OutputArrayOfArrays tvecs,
int flags = 0, TermCriteria criteria = TermCriteria(
TermCriteria::COUNT + TermCriteria::EPS, 30, DBL_EPSILON) );
这个【B】函数,与【A】仅有功能区别。
以下是一些关于这两个函数怎么用的介绍，直接从OPENCV函数翻译过来的，翻译有误差，这里说一下自己的理解：
1.InputArrayOfArrays objectPoints
这个objectPoints 就是所用的棋盘格角点的世界坐标，当然这里由你用的标定板给出。当然你如果自建标定规则要，注意他的数据类型是std :: vector <std :: vector <cv :: Vec3f >>，这意味着你照相多少次就生成多少次，其中的z坐标都为0；2.InputArrayOfArrays imagePoints
这个imagePoints顾名思义就是在图像中提取棋盘格的角点的像点坐标，注意这是个数据类型是std :: vector <std :: vector <cv :: Vec2f >>，这个给你照相那些坐标都对照，一一对应
3. InputOutputArray cameraMatrix
这个好说就是相机内参数矩阵，可以初始化也可以不，与你后面选择的计算模式有关系。
4.InputOutputArray distCoeffs
这个就是今天的重点，畸变参数。可以是4,5,8,12或14个元素。一般大家都用5参数，一般精度这个就够了。至于高精度时候是不是参数越多越好，有人说多了容易不稳定，这一点我可以肯定的告诉你，对于描述一个模型参数越多肯定会越好，你想想现在的深度学习，那个网络模型参数不是成千上万！但是，但是，你参数多你需要拍的图像就越多，而且你的标定场要建的的好！如果还拿个A4纸当标定板，那就每必要设那么多参数了。想想为啥？你的数据质量都不构，怎么平差解方程！所以，这个地方就是一个分水领，不过对于一般计算机视觉需求，5个参数也就差不多了。
5. OutputArrayOfArrays rvecs，6.OutputArrayOfArrays tvecs
这两个参数是标定过程中以标定板为参考，相机的旋转、平移参数，想想Matlib标定过程中最后给你一个镜头的大致方向显示。
7.OutputArray stdDeviationsIntrinsics 8.OutputArray stdDeviationsExtrinsics 9.OutputArray perViewErrors
这些个参数是对这次标定结果的评价，值越小代表你标定的越好。
10. int flags = 0,
flags这个参数一般都设成0了，技巧也就在这里。按说一般要精密标定，一般都要标定好几次。控制一些置信度较高的参数不变，然后解算其他的。如果畸变参数选用过的不是5参数模型，则这个设置参考函数解释。
11.TermCriteria criteria = TermCriteria(TermCriteria::COUNT + TermCriteria::EPS, 30, DBL_EPSILON)
这个设置是一个计算迭代的设置，一般不改变。如果高精度标定，也要好好研究一下，第一个参数是类型就是计算迭代的终止条件，第二个是迭代次数，第三个是设置的阈值。默认的意思是迭代终止条件看后面的两个参数，最大迭代次数30，最小阈值是DBL_EPSILON。
标定函数技术细节如此，如有见解欢迎讨论，个人目前研究方向精密视觉测量！
参考如下：
/ ** @brief从校准图案的多个视图中查找相机的内部和外部参数。
@param objectPoints在新界面中，它是校准模式点矢量的矢量
校准模式坐标空间（例如std :: vector <std :: vector <cv :: Vec3f >>）。外面的
vector包含与模式视图的数量一样多的元素。如果校准模式相同
在每个视图中显示并且它是完全可见的，所有向量将是相同的。虽然如此
可以使用部分遮挡的图案，甚至不同视图中的不同图案。然后，
向量将是不同的。这些点是3D，但由于它们处于图案坐标系中，
那么，如果钻机是平面的，那么将模型放到XY坐标平面上是有意义的
每个输入对象点的Z坐标为0。
在旧界面中，来自不同视图的对象点的所有向量被连接
一起。
@param imagePoints在新界面中，它是校准投影向量的向量
模式点（例如std :: vector <std :: vector <cv :: Vec2f >>）。 imagePoints.size（）和
objectPoints.size（）和imagePoints [i] .size（）必须等于每个i的objectPoints [i] .size（）。
在旧界面中，来自不同视图的对象点的所有向量被连接
一起。
@param imageSize仅用于初始化内在相机矩阵的图像大小。
@param cameraMatrix输出3x3浮点相机矩阵
\ f $ A = \ vecthreethree {f_x} {0} {c_x} {0} {f_y} {c_y} {0} {0} {1} \ f $。如果CV \ _CALIB \ _USE \ _INTRINSIC \ _GUESS
和/或CV_CALIB_FIX_ASPECT_RATIO被指定，fx，fy，cx，cy中的部分或全部必须是
在调用函数之前初始化。
@param distCoeffs失真系数的输出向量
\ f $（k_1，k_2，p_1，p_2 [，k_3 [，k_4，k_5，k_6 [，s_1，s_2，s_3，s_4 [，\ tau_x，\ tau_y]]]]）\ f $ of
4,5,8,12或14个元素。
@param rvecs为每个模式视图估计的旋转矢量的输出矢量（参见Rodrigues）
（例如std :: vector <cv :: Mat >>）。也就是说，每个第k个旋转矢量与相应的一起
第k个平移向量（参见下一个输出参数描述）带来校准模式
从模型坐标空间（指定了对象点）到世界坐标
空间，即第k个模式视图中校准图案的实际位置（k = 0 .. * M * -1）。
@param tvecs为每个模式视图估计的平移向量的输出向量。
@param stdDeviationsIntrinsics为内在参数估算的标准差的输出向量。
偏差值的顺序：
\ f $（f_x，f_y，c_x，c_y，k_1，k_2，p_1，p_2，k_3，k_4，k_5，k_6，s_1，s_2，s_3，
s_4，\ tau_x，\ tau_y）\ f $如果没有估计其中一个参数，它的偏差等于零。
@param stdDeviationsExtrinsics对外部参数估计的标准差的输出向量。
偏差值的顺序：\ f $（R_1，T_1，\ dotsc，R_M，T_M）\ f $其中M是模式视图的数量，
\ f $ R_i，T_i \ f $连接1x3向量。
@param perViewErrors为每个模式视图估计的RMS重新投影误差的输出向量。
@param flags可能为零的不同标志或以下值的组合：
- ** CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS ** cameraMatrix包含有效的初始值
fx，fy，cx，cy进一步优化。否则，（cx，cy）最初设置为图像
中心（使用imageSize），并以最小二乘方式计算焦距。
注意，如果已知内部参数，则不需要仅使用此函数
估计外在参数。请改用solvePnP。
- ** CV_CALIB_FIX_PRINCIPAL_POINT **全局期间主要点未更改
优化。它停留在中心或指定的不同位置
CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS也已设置。
- ** CV_CALIB_FIX_ASPECT_RATIO **函数仅将fy视为自由参数。该
比率fx / fy保持与输入cameraMatrix相同。什么时候
未设置CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS，fx和fy的实际输入值为
忽略，只计算它们的比率并进一步使用。
- ** CV_CALIB_ZERO_TANGENT_DIST **设置切向失真系数\ f $（p_1，p_2）\ f $
为零并保持为零。
- ** CV_CALIB_FIX_K1，...，CV_CALIB_FIX_K6 **相应的径向失真
优化期间系数不变。如果CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS是
设置，使用提供的distCoeffs矩阵的系数。否则，它被设置为0。
- ** CV_CALIB_RATIONAL_MODEL **启用系数k4，k5和k6。提供
向后兼容性，应该明确指定这个额外的标志来制作
校准函数使用有理模型并返回8个系数。如果标志不是
设置，该函数仅计算并返回5个失真系数。
- ** CALIB_THIN_PRISM_MODEL **启用系数s1，s2，s3和s4。
为了提供向后兼容性，应该明确指定这个额外的标志来制作
校准功能使用薄棱镜模型并返回12个系数。如果标志不是
设置，该函数仅计算并返回5个失真系数。
- ** CALIB_FIX_S1_S2_S3_S4 **薄棱镜失真系数在此期间不会改变
优化。如果设置了CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS，则系数来自
提供了distCoeffs矩阵。否则，它被设置为0。
- ** CALIB_TILTED_MODEL **系数tauX和tauY已启用。提供
向后兼容性，应该明确指定这个额外的标志来制作
校准功能使用倾斜传感器模型并返回14个系数。如果标志不是
设置，该函数仅计算并返回5个失真系数。
- ** CALIB_FIX_TAUX_TAUY **倾斜传感器模型的系数在此期间不会改变
优化。如果设置了CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS，则系数来自
提供了distCoeffs矩阵。否则，它被设置为0。
@param criteria迭代优化算法的终止标准。
该函数估计两个制作立体声对的相机之间的转换。如果你有一个立体声
摄像机，两个摄像机的相对位置和方向是固定的，如果你计算
相对于第一相机和第二相机（R1，T1）和（R2，T2）的物体姿势，
分别（这可以用solvePnP完成），那些姿势肯定是彼此相关的。
这意味着，给定（\ f $ R_1 \ f $，\ f $ T_1 \ f $），应该可以计算（\ f $ R_2 \ f $，\ f $ T_2 \ f $）。只有你
需要知道第二台摄像机相对于第一台摄像机的位置和方向。这是
所述功能的作用。它计算（\ f $ R \ f $，\ f $ T \ f $），以便：
\ F [R_2 = R * R_1
T_2 = R * T_1 + T，\ f]
可选地，它计算基本矩阵E：
\ f [E = \ vecthreethree {0} { - T_2} {T_1} {T_2} {0} { - T_0} { - T_1} {T_0} {0} * R \ f]
其中\ f $ T_i \ f $是翻译向量的组成部分\ f $ T \ f $：\ f $ T = [T_0，T_1，T_2] ^ T \ f $。而且功能
也可以计算基本矩阵F：
\ f [F = cameraMatrix2 ^ { - T} E cameraMatrix1 ^ { - 1} \ f]
除了立体声相关信息，该功能还可以执行每个的完整校准
两个相机。但是，由于参数空间的高维度和输入中的噪声
数据，该功能可以偏离正确的解决方案。如果内在参数可以
每个摄像机单独估算高精度（例如，使用
calibrateCamera），建议您这样做，然后将CV_CALIB_FIX_INTRINSIC标志传递给
函数以及计算的内部参数。否则，如果所有参数都是
一次估计，限制一些参数是有意义的，例如，通过
CV_CALIB_SAME_FOCAL_LENGTH和CV_CALIB_ZERO_TANGENT_DIST标志，通常是
合理的假设。
与calibrateCamera类似，该功能最大限度地减少了所有的重新投影误差
指向两个摄像头的所有可用视图。该函数返回的最终值
重新投影错误。
* /
![Ubuntu下安装OpenCV2.4.13[图]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)