Ver-/Entzerrungsfunktionen

Es werden eine Reihe von Funktionen zum Ent- und Verzerren von Koordinaten und Bildern zur Verfügung gestellt. Mehr ...

Funktionen

• int undistortCoords (const MPTCamera *cam, const MPTPoint2d *pointsDist, MPTPoint2d *pointsUndist, int pointCount)

  Entzerrt Kamerakoordinaten.
  

• int undistortPixels (const MPTCamera *cam, const MPTPoint2d *pixelsDist, MPTPoint2d *pixelsUndist, int pixelCount)

  Entzerrt Pixelkoordinaten.
  

• int undistortImage (const MPTCamera *cam, const MPTImage *imgDist, MPTImage *imgUndist)

  Entzerrt ein ganzes Bild.
  

• int distortCoords (const MPTCamera *cam, const MPTPoint2d *pointsUndist, MPTPoint2d *pointsDist, int pointCount)

  Verzerrt Kamerakoordinaten.
  

• int distortPixels (const MPTCamera *cam, const MPTPoint2d *pixelsUndist, MPTPoint2d *pixelsDist, int pixelCount)

  Verzerrt Pixelkoordinaten.
  

• int distortImage (const MPTCamera *cam, const MPTImage *imgUndist, MPTImage *imgDist)

  Verzerrt ein ganzes Bild.
  

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Ausführliche Beschreibung

Es werden eine Reihe von Funktionen zum Ent- und Verzerren von Koordinaten und Bildern zur Verfügung gestellt.

Grundlage bildet stets das Kameramodell MPTCamera, dessen intrinsische und Verzeichnungsparameter herangezogen werden. Dabei können einzelne Kamerakoordinaten, Pixelkoordinaten oder ganze Bilder ver- bzw. entzerrt werden. Die Entzerrung stellt die Grundlage für alle metrischen Messoperationen dar, die Verzerrung ist ein gutes Hilfmittel um beispielsweise berechnete Koordinaten wieder zurück in das originale Kamerabild zu transformieren.

Sollen im weiteren Verlauf Bilder noch rektifiziert werden, ist es sinnvoll die dazu gehörigen Funktionen (Ver-/Entzerrungsfunktionen mit Rektifizierung) zu verwenden, da diese zum einene schneller arbeiten und zum anderen keine Artefakte durch mehrfache Interpolation auftreten.

Die Funktionen sollten nicht für Einzelkoordinaten sondern für eine Reihe von Koordinaten aufgerufen werden, um maximale Ausführungsgeschwindigkeit zu erreichen.

Der Unterschied zwischen Kamera- und Pixelkoordinaten ist im Abschnitt Definition der Koordinatensysteme beschrieben.

Anwendungbeispiele in C++

    // Kamera laden
    MPTCamera myCam;
    readCalibration("myCamera.cb", &myCam);

    // Vektor mit verzerrten Pixelkoordinaten anlegen
    std::vector<MPTPoint2d> pixelDist= ...;
    // Vektor für die entzerrten Pixel
    std::vector<MPTPoint2d> pixelUndist(pixelDist.size());
    // pixel entzerren:
    if (!pixelDist.empty())
      undistortPixels(&myCam, &pixelDist.front(), &pixelUndist.front(), static_cast<int>(pixelDist.size());

    // Ein Bild entzerren:
    MPTImage imgCamDist;
    // Bild mit Inhalt füllen...
    
    // Ergebnisbild anlegen:
    MPTImage imgCamUndist;
    imgCamUndist = imgCamDist;
    imgCamUndist.data = new unsigned char[imgCamUndist.height * imgCamUndist.bpsl];
    undistortImage(&myCam, &imgCamDist, &imgCamUndist);      

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Dokumentation der Funktionen

int distortCoords	(	const MPTCamera *	cam,
		const MPTPoint2d *	pointsUndist,
		MPTPoint2d *	pointsDist,
		int	pointCount
	)

Verzerrt Kamerakoordinaten.

Dies ist die inverse Funktion zu undistortCoords(). Hiermit können ideale Kamerakoordinaten wieder in verzeichnete Koordinaten zurückgerechnet werden.

Parameter:

cam	Kamera mit den entsprechenden Verzeichnungsparametern.
pointsUndist	Entzerrte Koordinaten in mm.
pointsDist	Ergebnis als verzerrte Koordinaten in mm. Kann mit pointsUndist identisch sein, dann wird die Eingabe überschrieben.
pointCount	Anzahl der Koordinaten

Rückgabe:

Immer MPT_NO_ERROR

int distortImage	(	const MPTCamera *	cam,
		const MPTImage *	imgUndist,
		MPTImage *	imgDist
	)

Verzerrt ein ganzes Bild.

Dies ist die inverse Funktion zu undistortImage(). Sie ist der Vollständigkeit halber implementiert.

Rückgabewerte:

MPT_NO_ERROR	wenn kein Fehler auftrat.
MPT_ERR_IMAGE_GRAY_EXPECTED	wenn das Quellbild nicht im Graustufenformat vorliegt
MPT_ERR_IMAGE_TYPE_MISMATCH	wenn das Zielbild nicht im Graustufenformat vorliegt
MPT_ERR_IMAGE_DIM_MISMATCH	wenn die Auflösungen von Quell- und Zielbild nicht identisch sind.

Siehe auch:

undistortImage()

int distortPixels	(	const MPTCamera *	cam,
		const MPTPoint2d *	pixelsUndist,
		MPTPoint2d *	pixelsDist,
		int	pixelCount
	)

Verzerrt Pixelkoordinaten.

Dies ist die inverse Funktion zu undistortPixels(). Hiermit können ideale Pixelkoordinaten wieder in verzeichnete Koordinaten zurückgerechnet werden.

Parameter:

cam	Kamera mit den entsprechenden Verzeichnungsparametern.
pixelsUndist	Entzerrte Koordinaten in Pixel.
pixelsDist	Ergebnis als verzerrte Koordinaten in Pixel. Kann mit pointsUndist identisch sein, dann wird die Eingabe überschrieben.
pixelCount	Anzahl der Koordinaten

Rückgabe:

Immer MPT_NO_ERROR

Siehe auch:

undistortPixels(), distortImage()

int undistortCoords	(	const MPTCamera *	cam,
		const MPTPoint2d *	pointsDist,
		MPTPoint2d *	pointsUndist,
		int	pointCount
	)

Entzerrt Kamerakoordinaten.

Mit Hilfe dieser Funktion können verzeichnete Kamerakoordinaten in ideale, unverzeichnete Lochkamerakoordinaten transformiert werden. Die Einheit ist mm.

Parameter:

cam	Kamera mit den entsprechenden Verzeichnungsparametern.
pointsDist	Verzeichnete Koordinaten in mm.
pointsUndist	Ergebnis als entzerrte Koordinaten in mm. Kann mit pointsDist identisch sein, dann wird die Eingabe überschrieben.
pointCount	Anzahl der Koordinaten

Rückgabe:

Immer MPT_NO_ERROR

Siehe auch:

readCalibration(), undistortPixels(), undistortImage()

int undistortImage	(	const MPTCamera *	cam,
		const MPTImage *	imgDist,
		MPTImage *	imgUndist
	)

Entzerrt ein ganzes Bild.

Parameter:

cam	Kamera mit der das Einagbebild aufgenommen wurde.
imgDist	Verzerrtes Rohbild von der Kamera
imgUndist	Von Linsenverzechnung befreites, entzerrtes Bild. Die Interpolation ist für messtechnische Aufgaben ausreichend.

Rückgabewerte:

MPT_NO_ERROR	wenn kein Fehler auftrat.
MPT_ERR_IMAGE_GRAY_EXPECTED	wenn das Quellbild nicht im Graustufenformat vorliegt
MPT_ERR_IMAGE_TYPE_MISMATCH	wenn das Zielbild nicht im Graustufenformat vorliegt
MPT_ERR_IMAGE_DIM_MISMATCH	wenn die Auflösungen von Quell- und Zielbild nicht identisch sind.

Siehe auch:

readCalibration(), undistortPixels()

int undistortPixels	(	const MPTCamera *	cam,
		const MPTPoint2d *	pixelsDist,
		MPTPoint2d *	pixelsUndist,
		int	pixelCount
	)

Entzerrt Pixelkoordinaten.

Mit Hilfe dieser Funktion können verzeichnete Pixel in ideale, unverzeichnete Pixel transformiert werden.

Parameter:

cam	Kamera mit den entsprechenden Verzeichnungsparametern.
pixelsDist	Verzeichnete Koordinaten in Pixel.
pixelsUndist	Ergebnis als entzerrte Koordinaten in Pixel. Kann mit pixelsDist identisch sein, dann wird die Eingabe überschrieben.
pixelCount	Anzahl der Punkte

Rückgabe:

Immer MPT_NO_ERROR

Siehe auch:

readCalibration(), undistortPixels(), undistortImage()