--- title: 標準カメラキャリブレーション slug: api-guide/ja/4k8hY5qwKCGPokfnw2loP docTags: createdAt: 2024-12-17T10:17:00.508Z --- カメラキャリブレーションのフォーマットは[OpenCV](https://docs.opencv.org/3.4/d4/d94/tutorial_camera_calibration.html)のフォーマットと[この論文](http://www.robots.ox.ac.uk/~cmei/articles/single_viewpoint_calib_mei_07.pdf)に基づいています。サポートされているカメラタイプは、`PINHOLE`、`FISHEYE`、`KANNALA`、`PRINCIPALPOINTDIST`、`FUSEDCYLINDRICAL`です。キャリブレーションモデルがサポートされていない場合は、WebAssemblyモジュールの形式で実装を提供する[カスタムカメラキャリブレーション](docId\:HG1KrvPudpiHYSJ2CL1hO)を使用することもできます。 ![](https://api.archbee.com/api/optimize/wLEz_RbWP6nIMpY-prjlm/YTQ9f_IgNoIxDhdwxUqcr_camera-calibration.jpg) ### 共通 すべてのカメラキャリブレーションには以下の属性があります。 | キー | 値 | パラメータ | | --------------------- | -------------------------- | ---------------------- | | `rotation_quaternion` | `RotationQuaternion`オブジェクト | `w`, `x`, `y`, `z` | | `position` | `Position`オブジェクト | `x`, `y`, `z` | | `camera_matrix` | `CameraMatrix`オブジェクト | `fx`, `fy`, `cx`, `cy` | | `image_width` | 整数 | なし | | `image_height` | 整数 | なし | | `field_of_view` | 浮動小数点数 | なし | ### Pinhole `PINHOLE`カメラモデルは共通モデルを以下の属性で拡張します。 | キー | 値 | パラメータ | | ------------------------- | ------------------------------ | ---------------------------- | | `distortion_coefficients` | `DistortionCoefficients`オブジェクト | `k1`, `k2`, `p1`, `p2`, `k3` | ```python from kognic.io.model.calibration.camera.common import CameraMatrix, DistortionCoefficients from kognic.io.model.calibration.camera.pinhole_calibration import PinholeCalibration from kognic.io.model.calibration.common import Position, RotationQuaternion def unity_pinhole_calibration(): camera_position = Position(x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_rotation = RotationQuaternion(w=1.0, x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_camera_matrix = CameraMatrix(fx=3450, fy=3250, cx=622, cy=400) camera_distortion_coefficients = DistortionCoefficients(k1=0.0, k2=0.0, p1=0.0, p2=0.0, k3=1.0) return PinholeCalibration( position=camera_position, rotation_quaternion=camera_rotation, camera_matrix=camera_camera_matrix, distortion_coefficients=camera_distortion_coefficients, image_height=1080, image_width=1920, field_of_view=190.0, ) ``` ### Fisheye `FISHEYE`カメラモデルは`PINHOLE`モデルを以下の属性で拡張します。 | キー | 値 | パラメータ | | ---- | ------ | ----- | | `xi` | 浮動小数点数 | なし | ```python from kognic.io.model.calibration.camera.common import CameraMatrix, DistortionCoefficients from kognic.io.model.calibration.camera.fisheye_calibration import FisheyeCalibration from kognic.io.model.calibration.common import Position, RotationQuaternion def unity_fisheye_calibration(): camera_position = Position(x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_rotation = RotationQuaternion(w=1.0, x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_camera_matrix = CameraMatrix(fx=3450, fy=3250, cx=622, cy=400) camera_distortion_coefficients = DistortionCoefficients(k1=0.0, k2=0.0, p1=0.0, p2=0.0, k3=0.1) return FisheyeCalibration( position=camera_position, rotation_quaternion=camera_rotation, camera_matrix=camera_camera_matrix, distortion_coefficients=camera_distortion_coefficients, image_height=1080, image_width=1920, xi=123.456, field_of_view=190.0, ) ``` ### Kannala `KANNALA`カメラモデルは`PINHOLE`モデルに以下の変更と拡張を加えます。 | キー | 値 | パラメータ | | --------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ---------------------- | | `distortion_coefficients` | `KannalaDistortionCoefficients`オブジェクト。歪みパラメータ`k3`、`k4`が利用可能な場合、それぞれ`p1`と`p2`に割り当てることができます。つまり`p1=k3`、`p2=k4`です。 | `k1`, `k2`, `p1`, `p2` | | `undistortion_coefficients` | `UndistortionCoefficients`オブジェクト | `l1`, `l2`, `l3`, `l4` | ```python from kognic.io.model.calibration.camera.common import CameraMatrix from kognic.io.model.calibration.camera.kannala_calibration import ( KannalaCalibration, KannalaDistortionCoefficients, UndistortionCoefficients, ) from kognic.io.model.calibration.common import Position, RotationQuaternion def unity_kannala_calibration(): camera_position = Position(x=0.0, y=0.0, z=0.0) # similar to Lidar camera_rotation = RotationQuaternion(w=1.0, x=0.0, y=0.0, z=0.0) # similar to Lidar camera_camera_matrix = CameraMatrix(fx=3450, fy=3250, cx=622, cy=400) camera_distortion_coefficients = KannalaDistortionCoefficients(k1=0.0, k2=0.0, p1=0.0, p2=0.0) camera_undistortion_coefficients = UndistortionCoefficients(l1=0.0, l2=0.0, l3=0.0, l4=0.0) return KannalaCalibration( position=camera_position, rotation_quaternion=camera_rotation, camera_matrix=camera_camera_matrix, distortion_coefficients=camera_distortion_coefficients, undistortion_coefficients=camera_undistortion_coefficients, image_height=1080, image_width=1920, field_of_view=180.0, ) ``` ### Principal point distortion 主点歪み（principal point distortion）モデルは、共通属性に加えて以下の属性で構成されます。 | キー | 値 | パラメータ | | ------------------------------------------------------ | -------------------------------------------- | -------------------------------- | | `principal_point_distortion_coefficients` | `PrincipalPointDistortionCoefficients`オブジェクト | `k1`, `k2` | | `lens_projection_coefficients`（オプション。デフォルトはSF806モデルの値） | `LensProjectionCoefficients`オブジェクト | `c1`, `c2`,`c3`, `c4`,`c5`, `c6` | | `distortion_center` | `DistortionCenter`オブジェクト | `x`, `y` | | `principal_point` | `PrincipalPoint`オブジェクト | `x`, `y` | ```python from kognic.io.model.calibration.camera.common import CameraMatrix from kognic.io.model.calibration.camera.principal_point_distortion_calibration import ( DistortionCenter, LensProjectionCoefficients, PrincipalPoint, PrincipalPointDistortionCalibration, PrincipalPointDistortionCoefficients, ) from kognic.io.model.calibration.common import Position, RotationQuaternion def unity_principal_point_distortion_calibration(): camera_position = Position(x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_rotation = RotationQuaternion(w=1.0, x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_camera_matrix = CameraMatrix(fx=3450, fy=3250, cx=622, cy=400) camera_distortion_coefficients = PrincipalPointDistortionCoefficients(k1=0.0, k2=0.0) principal_point = PrincipalPoint(x=0.0, y=0.0) distortion_center = DistortionCenter(x=0.0, y=0.0) lens_projection_coefficients = LensProjectionCoefficients(c1=0.0, c2=0.0, c3=0.0, c4=0.0, c5=0.0, c6=0.0) return PrincipalPointDistortionCalibration( position=camera_position, rotation_quaternion=camera_rotation, camera_matrix=camera_camera_matrix, principal_point_distortion_coefficients=camera_distortion_coefficients, lens_projection_coefficients=lens_projection_coefficients, principal_point=principal_point, distortion_center=distortion_center, image_height=1080, image_width=1920, field_of_view=180.0, ) ``` ### Fused cylindrical フューズドシリンドリカル（fused cylindrical）モデルは、共通属性に加えて以下の属性で構成されます。 | キー | 値 | パラメータ | | ------------------------------------------- | ---------------------------------------------- | ---------------- | | `cut_angles_degree` | `CutAngles`オブジェクト。これらの角度は度（degree）単位で指定してください。 | `upper`, `lower` | | `vertical_fov_degree`（オプション。デフォルト72.5度） | 浮動小数点数。この角度は度（degree）単位で指定してください。 | なし | | `horizontal_fov_degree`（オプション。デフォルト93度） | 浮動小数点数。この角度は度（degree）単位で指定してください。 | なし | | `max_altitude_angle_degree`（オプション。デフォルト90度） | 浮動小数点数。この角度は度（degree）単位で指定してください。 | なし | ```python from kognic.io.model.calibration.camera.common import CameraMatrix from kognic.io.model.calibration.camera.fused_cylindrical_calibration import CutAngles, FusedCylindricalCalibration from kognic.io.model.calibration.common import Position, RotationQuaternion def example_fused_cylindrical_calibration(): camera_position = Position(x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_rotation = RotationQuaternion(w=1.0, x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_camera_matrix = CameraMatrix(fx=400, fy=400, cx=600, cy=450) cut_angles_degree = CutAngles(upper=-40.0, lower=30.0) return FusedCylindricalCalibration( position=camera_position, rotation_quaternion=camera_rotation, camera_matrix=camera_camera_matrix, image_height=1080, image_width=1920, cut_angles_degree=cut_angles_degree, vertical_fov_degree=70, horizontal_fov_degree=90.0, max_altitude_angle_degree=90.0, ) ``` ### Cylindrical シリンドリカル（cylindrical）モデルは共通属性のみで構成されます。このモデルには追加で設定する属性はありません。 ```python from kognic.io.model.calibration.camera.common import CameraMatrix from kognic.io.model.calibration.camera.cylindrical_calibration import CylindricalCalibration from kognic.io.model.calibration.common import Position, RotationQuaternion def example_cylindrical_calibration(): camera_position = Position(x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_rotation = RotationQuaternion(w=1.0, x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_camera_matrix = CameraMatrix(fx=400, fy=400, cx=600, cy=450) return CylindricalCalibration( position=camera_position, rotation_quaternion=camera_rotation, camera_matrix=camera_camera_matrix, image_height=1080, image_width=1920, ) ``` ### Principal point fisheye 主点フィッシュアイ（principal point fisheye）モデルは、共通属性に加えて以下の属性で構成されます。 | キー | 値 | パラメータ | | -------------------------------------- | ----------------------------------------- | ---------------------------------------- | | `principal_point_fisheye_coefficients` | `PrincipalPointFisheyeCoefficients`オブジェクト | `alpha_l`, `alpha_r`, `beta_u`, `beta_l` | ```python from kognic.io.model.calibration.camera.common import CameraMatrix from kognic.io.model.calibration.camera.principal_point_fisheye_calibration import ( PrincipalPointFisheyeCalibration, PrincipalPointFisheyeCoefficients, ) from kognic.io.model.calibration.common import Position, RotationQuaternion def unity_principal_point_fisheye_calibration(): camera_position = Position(x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_rotation = RotationQuaternion(w=1.0, x=0.0, y=0.0, z=0.0) camera_camera_matrix = CameraMatrix(fx=3450, fy=3250, cx=622, cy=400) principal_point_fisheye_coefficients = PrincipalPointFisheyeCoefficients(alpha_l=0.0, alpha_r=0.0, beta_u=0.0, beta_l=0.0) return PrincipalPointFisheyeCalibration( position=camera_position, rotation_quaternion=camera_rotation, camera_matrix=camera_camera_matrix, principal_point_fisheye_coefficients=principal_point_fisheye_coefficients, image_height=1080, image_width=1920, field_of_view=180.0, ) ```