本部分內容只用於個人的學習記錄與記錄，詳細內容請參考官方網站教程。

一、開發環境

1、作業系統：Windows 7（64位）

2、程式設計環境：Microsoft Visual Studio 2010

3、ARToolkit版本：ARToolKit-2.72.1

二、標定過程

1、簡介（Introduction）

ARToolkit程式預設的攝像機屬性儲存在攝像機引數檔案camera_para.dat中，每次程式執行時都會讀取檔案的資訊。而對於特定的攝像機，我們可以通過簡單的攝像頭標定技術產生單獨的引數檔案，當已知攝像頭引數，ARToolkit程式就可以在執行時自動矯正攝像頭畸變。

利用ARToolkit進行攝像頭標定的方法有兩種，一種是兩部標定法，另一種是一步標定法。其中兩部標定法相對複雜一點，但是精度會相對較高。

下面的兩部分將分別採用這兩種方法實現攝像頭的標定。

2、兩部標定法（Two StepCalibration）

1）標定板列印：patterns檔案下列印calib_cpara.pdf和calib_dist.pdf，按照實際尺寸列印，前者是間距40mm網格，後者是6*4間距也為40mm的圓形標定點。打印出來的標定紙平整的固定在硬紙板上，如圖一和圖二所示。

圖1 calib_cpara.pdf標定板

圖2 calib_dist.pdf標定板

攝像機內部引數包括影象中心點座標、鏡頭畸變引數和攝像機實際焦距，程式calib_dist用於測量影象中心點座標和鏡頭畸變引數，而程式calib_cparam用於測量攝像機實際焦距。這兩個程式儲存在bin資料夾下，其中原始檔儲存在utils資料夾下。下面首先需要執行calib_dist，然後執行calib_cparam，因為calib_cparam用到了calib_dist程式輸出的資料。

2）執行calib_dist：

a）執行calib_dist程式，使用圖2所示的calib_dist標定板；

b）點選滑鼠左鍵獲取第一幅影象，保證保定板上的所有點都在影象座標系中；

c）選取標定點：用滑鼠按照從左到右、從上到下的順序選取，選取時從標定點的左上角點選右鍵拉到右下角畫一個方框，將標定點框在中間即可。如下圖3、圖4所示：

圖3 獲取第一幅影象

圖4 選取標定點（從左到右，從上到下）

d）選定標定點的過程中可以使用滑鼠右鍵從新選定；

e）選定一幅影象結束之後，點選滑鼠左鍵重新獲取一幅影象，按照b）~d）重複操作，建議3~5幅影象（越多也好）；

f）選取結束之後，點選滑鼠右鍵結束影象的選取，程式自動執行，並計算攝像頭影象中心和畸變引數，這需要一段時間，同時程式介面會動態顯示計算過程，如圖5所示。

圖5 影象中心和畸變引數計算過程

g）結束之後顯示計算結果，如圖6和圖7所示；

圖6 計算引數結果

圖7 影象結果顯示

h）檢視所有結果後，程式結束，此時第一步完成。

3）執行calib_cparam：

a）使用calib_cparam標定板（7條水平線，9條垂直線）；

b）執行calib_cparam，按照提示輸入引數，其中用到了上一步計算出來的引數；

c）將標定板放在攝像頭前面，保證和攝像頭垂直；

d）點選滑鼠左鍵，獲取一幅影象，此時會出現一條白色的水平線，如圖8所示；

圖8 獲取影象

e）使用鍵盤上下方向鍵移動中間白線，左右方向鍵調整白線角度，使白線和標定板最上面水平線重合，按下Enter鍵；

f）重複e），繪製所有7條水平線，順序嚴格按照從上到下順序；

g）水平線繪製完成後開始繪製垂直線，方法和上面類似，結果如圖9所示；

圖9 繪製網格線

h）完成之後，移動標定板遠離攝像頭100mm，重新獲取影象，並重覆上述過程，知道結束5幅影象的繪製；

i）標定結果如圖10所示；

圖10 實際焦距標定結果

j）輸入檔名，儲存標定引數，標定結束。

k）如果需要修改網格大小和一定距離，可以參考calib_cparam_sub.c，修改如下程式碼即可：

inter_coord[k][j][i+7][0] = 40.0*i;
inter_coord[k][j][i+7][1] = 40.0*j;
inter_coord[k][j][i+7][2] = 100.0*k;
*loop_num = 5;

3、一步標定法（One Step Calibration）

一步標定法的方法和兩部標定法第一步的方法相同，只需執行calib_camera2即可。

calib_cparam2
Input the length between each markers: 40

-----------
Mouse Button
Left : Grab image.
Right : Quit.
-----------

標定結束之後，即獲得攝像頭的引數檔案，如果需要使用，只需要將檔名修改為camera_para.dat，並放在bin/Data資料夾下即可。