MATLAB实现的Kinect深度与彩色图像联合标定系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB开发了Kinect传感器的深度与彩色摄像头联合标定工具。通过提取棋盘格角点，计算相机内参、外参矩阵及畸变系数，并评估重投影误差，有效校正镜头畸变，提升图像配准精度。

详 情 说 明

基于Kinect的深度与彩色图像联合标定系统

项目介绍

本项目实现Kinect传感器的深度和彩色摄像头的联合标定。系统充分考虑了镜头径向畸变与切向畸变的影响，通过采集不同姿态下的棋盘格图像，自动计算相机的内外参数及畸变系数。标定结果可用于后续的图像校正、点云配准以及高精度三维重建任务，并通过重投影误差评估标定精度。

功能特性

• 自动角点检测：从彩色图像序列中自动识别并提取棋盘格角点坐标。
• 联合参数计算：基于张正友标定法，同步求解彩色与深度相机的内参矩阵、外参（旋转矩阵与平移向量）以及畸变系数。
• 非线性优化：采用Levenberg-Marquardt算法对畸变系数进行精细优化，提升标定准确性。
• 精度验证：通过计算重投影误差，生成详细的标定精度评估报告。

使用方法

1. 准备数据：采集一系列包含不同姿态棋盘格的彩色图像（JPEG/PNG格式）及同步的深度图像（RAW或MAT格式）。
2. 设置参数：在配置中指定棋盘格的尺寸（内部角点行列数及每个格子的物理尺寸）。
3. 运行标定：执行主程序，系统将自动完成角点提取、参数计算与优化全过程。
4. 获取结果：程序将输出内参矩阵、外参矩阵、畸变系数以及包含重投影误差分析的标定报告。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB (建议R2018a或更高版本)
• 必备工具箱：Image Processing Toolbox, Optimization Toolbox

文件说明

主程序文件封装了本项目所有核心功能。它首先读取用户指定的彩色与深度图像序列以及标定板参数，然后自动进行棋盘格角点的检测与提取。接着，利用提取到的角点数据，执行相机标定算法，计算彩色相机和深度相机的内参矩阵、两者之间的外参变换关系以及各自的镜头畸变系数。最后，通过重投影误差评估本次标定的精度，并将所有标定参数与评估结果汇总输出。