F_VN_CalibrateCameraExp

Compute the camera parameters (intrinsic + extrinsic) by evaluating images containing a calibration pattern (circles). The extrinsic parameters are computed for the first image in the array. (expert function)
Can use available TwinCAT Job Tasks for executing parallel code regions.

Syntax

Definition:

FUNCTION F_VN_CalibrateCameraExp : HRESULT
VAR_INPUT
    pSrcImages              : PVOID;
    nSrcArraySize           : UINT;
    ipReferencePoints       : ITcVnContainer;
END_VAR
VAR_IN_OUT
    aCameraMatrix           : TcVnMatrix3x3_LREAL;
    aDistortionCoefficients : TcVnArray8_LREAL;
    aRotationMatrix         : TcVnMatrix3x3_LREAL;
    aTranslationVector      : TcVnVector3_LREAL;
    fReprojError            : LREAL;
    stBlobDetectionParams   : TcVnParamsBlobDetection;
    stCalibrationOptions    : TcVnCameraCalibrationOptions;
END_VAR
VAR_INPUT
    hrPrev                  : HRESULT;
END_VAR

Inputs

Name	Type	Description
pSrcImages	PVOID	Pointer to an array of source images, each containing the same calibration pattern (1 channel, USINT elements)
nSrcArraySize	UINT	pSrcImages array size
ipReferencePoints	ITcVnContainer	Reference calibration pattern point positions (ContainerType_Vector_TcVnPoint3_REAL)
hrPrev	HRESULT	HRESULT indicating the result of previous operations (If SUCCEEDED(hrPrev) equals false, no operation is executed.)

In/Outputs

Name	Type	Description
aCameraMatrix	TcVnMatrix3x3_LREAL	Returns the camera matrix
aDistortionCoefficients	TcVnArray8_LREAL	Returns the lens distortion coefficients [k1, k2, p1, p2, k3, k4, k5, k6]
aRotationMatrix	TcVnMatrix3x3_LREAL	Returns the rotation matrix
aTranslationVector	TcVnVector3_LREAL	Returns the translation vector
fReprojError	LREAL	Returns the reprojection error
stBlobDetectionParams	TcVnParamsBlobDetection	Parameters for the internally used F_VN_DetectBlobs function
stCalibrationOptions	TcVnCameraCalibrationOptions	Calibration options

Return value

HRESULT

Weiterführende Informationen

Die Funktion F_VN_CalibrateCameraExp ist die Expert-Variante von F_VN_CalibrateCamera. Sie ermöglicht die Verwendung von mehreren Eingangsbildern zur Kalibrierung der Kamera.

Parameter

Eingangsbilder

Die Eingangsbilder für die Kamera-Kalibrierung werden mit Hilfe des Pointers pSrcImages und der Anzahl der Bilder nSrcArraySize an die Funktion übergeben. Die einzelnen Bilder müssen ansonsten die gleichen Anforderungen erfüllen wie bei der Standard Funktion.

Hinweis

Pointer-Handhabung

Achten Sie darauf, dass die Angabe des Pointers und der Array-Größe mit den tatsächlichen Daten übereinstimmt. Sonst kann es zu einem unerlaubten Speicherzugriff und einem daraus resultierenden Systemabsturz kommen.

Referenz-Punkte

Der Container ipReferencePoints muss die Referenz-Punkte enthalten, die auf dem Eingangsbild ipSrcImage als Kalibrationsmuster dargestellt sind. Die Punkte müssen als 3-dimensionale Punkte vom Typ REAL angegeben werden, sodass der Container den Typ ContainerType_Vector_TcVnPoint3_REAL hat.

Die Referenz-Punkte können wie folgt erzeugt werden:

Manuelles Erstellen einer XML-Datei und Einlesen mit dem Funktionsblock FB_VN_ReadCalibrationPattern.
Konfigurieren im Kalibrationsassistenten, Speichern im TcCOM-Objekt durch Klick auf Write Results und Einlesen mit der Methode GetCalibPatternRef des Funktionsblocks FB_VN_GevCameraControl. Der eingestellte Mittelpunkt wird dabei berücksichtigt.
Referenz-Punkte einzeln in einen Container einfügen.

Matrizen der Kamera-Parameter

Diese Matrizen geben die errechneten Parameter des Kamera-Modells zurück. Sie können daraufhin zum Kompensieren der Objektiv-Verzeichnungen und zum Umrechnen zwischen Pixel- und Weltkoordinaten genutzt werden.

Kamera-Matrix
Verzeichnungskoeffizienten
Rotations-Matrix
Translations-Vektor

	Rundungsfehler Die errechneten Parameterwerte können aufgrund von Rundungsfehlern geringfügig von den im Kalibrationsassistenten errechneten Werten abweichen.

Reprojektions-Fehler

Parameter für Blob-Detektion

	Keine Schachbrettmuster Da die Referenzpunkte als eine Blob-Struktur detektiert werden, ist die Verwendung von Schachbrettmustern nicht möglich.

Optionen für Kalibrierung

	Standardeinstellungen Um die Standardeinstellungen aus dem Kalibrationsassistenten zu erhalten, müssen die Bits `bFixAspectRatio`, `bFixPrincipalPoint`, `bFixK5`, `bFixK6` und `bRationalModel` auf TRUE gesetzt werden. bFixPrincipalPoint = „Fix Center Point“ Das Bit `bFixPrincipalPoint` entspricht der Option „Fix Center Point“ im Kalibrationsassistenten der Kamera.

Anwendung

Beispiele

Calibration Assistent

Required License

TC3 Vision Metrology 2D

System Requirements

Development environment	Target platform	PLC libraries to include
TwinCAT V3.1.4024.59 or later	PC or CX (x64) with PL50, e.g. Intel 4-core Atom CPU	Tc3_Vision