~paparazzi-uav/paparazzi/v5.0-manual

« back to all changes in this revision

Viewing changes to sw/ext/opencv_bebop/opencv/modules/calib3d/include/opencv2/calib3d.hpp

  • Committer: Paparazzi buildbot
  • Date: 2016-05-18 15:00:29 UTC
  • Revision ID: felix.ruess+docbot@gmail.com-20160518150029-e8lgzi5kvb4p7un9
Manual import commit 4b8bbb730080dac23cf816b98908dacfabe2a8ec from v5.0 branch.

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
/*M///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
2
//
 
3
//  IMPORTANT: READ BEFORE DOWNLOADING, COPYING, INSTALLING OR USING.
 
4
//
 
5
//  By downloading, copying, installing or using the software you agree to this license.
 
6
//  If you do not agree to this license, do not download, install,
 
7
//  copy or use the software.
 
8
//
 
9
//
 
10
//                          License Agreement
 
11
//                For Open Source Computer Vision Library
 
12
//
 
13
// Copyright (C) 2000-2008, Intel Corporation, all rights reserved.
 
14
// Copyright (C) 2009, Willow Garage Inc., all rights reserved.
 
15
// Copyright (C) 2013, OpenCV Foundation, all rights reserved.
 
16
// Third party copyrights are property of their respective owners.
 
17
//
 
18
// Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
 
19
// are permitted provided that the following conditions are met:
 
20
//
 
21
//   * Redistribution's of source code must retain the above copyright notice,
 
22
//     this list of conditions and the following disclaimer.
 
23
//
 
24
//   * Redistribution's in binary form must reproduce the above copyright notice,
 
25
//     this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
 
26
//     and/or other materials provided with the distribution.
 
27
//
 
28
//   * The name of the copyright holders may not be used to endorse or promote products
 
29
//     derived from this software without specific prior written permission.
 
30
//
 
31
// This software is provided by the copyright holders and contributors "as is" and
 
32
// any express or implied warranties, including, but not limited to, the implied
 
33
// warranties of merchantability and fitness for a particular purpose are disclaimed.
 
34
// In no event shall the Intel Corporation or contributors be liable for any direct,
 
35
// indirect, incidental, special, exemplary, or consequential damages
 
36
// (including, but not limited to, procurement of substitute goods or services;
 
37
// loss of use, data, or profits; or business interruption) however caused
 
38
// and on any theory of liability, whether in contract, strict liability,
 
39
// or tort (including negligence or otherwise) arising in any way out of
 
40
// the use of this software, even if advised of the possibility of such damage.
 
41
//
 
42
//M*/
 
43
 
 
44
#ifndef __OPENCV_CALIB3D_HPP__
 
45
#define __OPENCV_CALIB3D_HPP__
 
46
 
 
47
#include "opencv2/core.hpp"
 
48
#include "opencv2/features2d.hpp"
 
49
#include "opencv2/core/affine.hpp"
 
50
 
 
51
/**
 
52
  @defgroup calib3d Camera Calibration and 3D Reconstruction
 
53
 
 
54
The functions in this section use a so-called pinhole camera model. In this model, a scene view is
 
55
formed by projecting 3D points into the image plane using a perspective transformation.
 
56
 
 
57
\f[s  \; m' = A [R|t] M'\f]
 
58
 
 
59
or
 
60
 
 
61
\f[s  \vecthree{u}{v}{1} = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{1}
 
62
\begin{bmatrix}
 
63
r_{11} & r_{12} & r_{13} & t_1  \\
 
64
r_{21} & r_{22} & r_{23} & t_2  \\
 
65
r_{31} & r_{32} & r_{33} & t_3
 
66
\end{bmatrix}
 
67
\begin{bmatrix}
 
68
X \\
 
69
Y \\
 
70
Z \\
 
71
1
 
72
\end{bmatrix}\f]
 
73
 
 
74
where:
 
75
 
 
76
-   \f$(X, Y, Z)\f$ are the coordinates of a 3D point in the world coordinate space
 
77
-   \f$(u, v)\f$ are the coordinates of the projection point in pixels
 
78
-   \f$A\f$ is a camera matrix, or a matrix of intrinsic parameters
 
79
-   \f$(cx, cy)\f$ is a principal point that is usually at the image center
 
80
-   \f$fx, fy\f$ are the focal lengths expressed in pixel units.
 
81
 
 
82
Thus, if an image from the camera is scaled by a factor, all of these parameters should be scaled
 
83
(multiplied/divided, respectively) by the same factor. The matrix of intrinsic parameters does not
 
84
depend on the scene viewed. So, once estimated, it can be re-used as long as the focal length is
 
85
fixed (in case of zoom lens). The joint rotation-translation matrix \f$[R|t]\f$ is called a matrix of
 
86
extrinsic parameters. It is used to describe the camera motion around a static scene, or vice versa,
 
87
rigid motion of an object in front of a still camera. That is, \f$[R|t]\f$ translates coordinates of a
 
88
point \f$(X, Y, Z)\f$ to a coordinate system, fixed with respect to the camera. The transformation above
 
89
is equivalent to the following (when \f$z \ne 0\f$ ):
 
90
 
 
91
\f[\begin{array}{l}
 
92
\vecthree{x}{y}{z} = R  \vecthree{X}{Y}{Z} + t \\
 
93
x' = x/z \\
 
94
y' = y/z \\
 
95
u = f_x*x' + c_x \\
 
96
v = f_y*y' + c_y
 
97
\end{array}\f]
 
98
 
 
99
Real lenses usually have some distortion, mostly radial distortion and slight tangential distortion.
 
100
So, the above model is extended as:
 
101
 
 
102
\f[\begin{array}{l}
 
103
\vecthree{x}{y}{z} = R  \vecthree{X}{Y}{Z} + t \\
 
104
x' = x/z \\
 
105
y' = y/z \\
 
106
x'' = x'  \frac{1 + k_1 r^2 + k_2 r^4 + k_3 r^6}{1 + k_4 r^2 + k_5 r^4 + k_6 r^6} + 2 p_1 x' y' + p_2(r^2 + 2 x'^2) + s_1 r^2 + s_2 r^4 \\
 
107
y'' = y'  \frac{1 + k_1 r^2 + k_2 r^4 + k_3 r^6}{1 + k_4 r^2 + k_5 r^4 + k_6 r^6} + p_1 (r^2 + 2 y'^2) + 2 p_2 x' y' + s_3 r^2 + s_4 r^4 \\
 
108
\text{where} \quad r^2 = x'^2 + y'^2  \\
 
109
u = f_x*x'' + c_x \\
 
110
v = f_y*y'' + c_y
 
111
\end{array}\f]
 
112
 
 
113
\f$k_1\f$, \f$k_2\f$, \f$k_3\f$, \f$k_4\f$, \f$k_5\f$, and \f$k_6\f$ are radial distortion coefficients. \f$p_1\f$ and \f$p_2\f$ are
 
114
tangential distortion coefficients. \f$s_1\f$, \f$s_2\f$, \f$s_3\f$, and \f$s_4\f$, are the thin prism distortion
 
115
coefficients. Higher-order coefficients are not considered in OpenCV.
 
116
 
 
117
In some cases the image sensor may be tilted in order to focus an oblique plane in front of the
 
118
camera (Scheimpfug condition). This can be useful for particle image velocimetry (PIV) or
 
119
triangulation with a laser fan. The tilt causes a perspective distortion of \f$x''\f$ and
 
120
\f$y''\f$. This distortion can be modelled in the following way, see e.g. @cite Louhichi07.
 
121
 
 
122
\f[\begin{array}{l}
 
123
s\vecthree{x'''}{y'''}{1} =
 
124
\vecthreethree{R_{33}(\tau_x, \tau_y)}{0}{-R_{13}(\tau_x, \tau_y)}
 
125
{0}{R_{33}(\tau_x, \tau_y)}{-R_{23}(\tau_x, \tau_y)}
 
126
{0}{0}{1} R(\tau_x, \tau_y) \vecthree{x''}{y''}{1}\\
 
127
u = f_x*x''' + c_x \\
 
128
v = f_y*y''' + c_y
 
129
\end{array}\f]
 
130
 
 
131
where the matrix \f$R(\tau_x, \tau_y)\f$ is defined by two rotations with angular parameter \f$\tau_x\f$
 
132
and \f$\tau_y\f$, respectively,
 
133
 
 
134
\f[
 
135
R(\tau_x, \tau_y) =
 
136
\vecthreethree{\cos(\tau_y)}{0}{-\sin(\tau_y)}{0}{1}{0}{\sin(\tau_y)}{0}{\cos(\tau_y)}
 
137
\vecthreethree{1}{0}{0}{0}{\cos(\tau_x)}{\sin(\tau_x)}{0}{-\sin(\tau_x)}{\cos(\tau_x)} =
 
138
\vecthreethree{\cos(\tau_y)}{\sin(\tau_y)\sin(\tau_x)}{-\sin(\tau_y)\cos(\tau_x)}
 
139
{0}{\cos(\tau_x)}{\sin(\tau_x)}
 
140
{\sin(\tau_y)}{-\cos(\tau_y)\sin(\tau_x)}{\cos(\tau_y)\cos(\tau_x)}.
 
141
\f]
 
142
 
 
143
In the functions below the coefficients are passed or returned as
 
144
 
 
145
\f[(k_1, k_2, p_1, p_2[, k_3[, k_4, k_5, k_6 [, s_1, s_2, s_3, s_4[, \tau_x, \tau_y]]]])\f]
 
146
 
 
147
vector. That is, if the vector contains four elements, it means that \f$k_3=0\f$ . The distortion
 
148
coefficients do not depend on the scene viewed. Thus, they also belong to the intrinsic camera
 
149
parameters. And they remain the same regardless of the captured image resolution. If, for example, a
 
150
camera has been calibrated on images of 320 x 240 resolution, absolutely the same distortion
 
151
coefficients can be used for 640 x 480 images from the same camera while \f$f_x\f$, \f$f_y\f$, \f$c_x\f$, and
 
152
\f$c_y\f$ need to be scaled appropriately.
 
153
 
 
154
The functions below use the above model to do the following:
 
155
 
 
156
-   Project 3D points to the image plane given intrinsic and extrinsic parameters.
 
157
-   Compute extrinsic parameters given intrinsic parameters, a few 3D points, and their
 
158
projections.
 
159
-   Estimate intrinsic and extrinsic camera parameters from several views of a known calibration
 
160
pattern (every view is described by several 3D-2D point correspondences).
 
161
-   Estimate the relative position and orientation of the stereo camera "heads" and compute the
 
162
*rectification* transformation that makes the camera optical axes parallel.
 
163
 
 
164
@note
 
165
   -   A calibration sample for 3 cameras in horizontal position can be found at
 
166
        opencv_source_code/samples/cpp/3calibration.cpp
 
167
    -   A calibration sample based on a sequence of images can be found at
 
168
        opencv_source_code/samples/cpp/calibration.cpp
 
169
    -   A calibration sample in order to do 3D reconstruction can be found at
 
170
        opencv_source_code/samples/cpp/build3dmodel.cpp
 
171
    -   A calibration sample of an artificially generated camera and chessboard patterns can be
 
172
        found at opencv_source_code/samples/cpp/calibration_artificial.cpp
 
173
    -   A calibration example on stereo calibration can be found at
 
174
        opencv_source_code/samples/cpp/stereo_calib.cpp
 
175
    -   A calibration example on stereo matching can be found at
 
176
        opencv_source_code/samples/cpp/stereo_match.cpp
 
177
    -   (Python) A camera calibration sample can be found at
 
178
        opencv_source_code/samples/python/calibrate.py
 
179
 
 
180
  @{
 
181
    @defgroup calib3d_fisheye Fisheye camera model
 
182
 
 
183
    Definitions: Let P be a point in 3D of coordinates X in the world reference frame (stored in the
 
184
    matrix X) The coordinate vector of P in the camera reference frame is:
 
185
 
 
186
    \f[Xc = R X + T\f]
 
187
 
 
188
    where R is the rotation matrix corresponding to the rotation vector om: R = rodrigues(om); call x, y
 
189
    and z the 3 coordinates of Xc:
 
190
 
 
191
    \f[x = Xc_1 \\ y = Xc_2 \\ z = Xc_3\f]
 
192
 
 
193
    The pinehole projection coordinates of P is [a; b] where
 
194
 
 
195
    \f[a = x / z \ and \ b = y / z \\ r^2 = a^2 + b^2 \\ \theta = atan(r)\f]
 
196
 
 
197
    Fisheye distortion:
 
198
 
 
199
    \f[\theta_d = \theta (1 + k_1 \theta^2 + k_2 \theta^4 + k_3 \theta^6 + k_4 \theta^8)\f]
 
200
 
 
201
    The distorted point coordinates are [x'; y'] where
 
202
 
 
203
    \f[x' = (\theta_d / r) x \\ y' = (\theta_d / r) y \f]
 
204
 
 
205
    Finally, conversion into pixel coordinates: The final pixel coordinates vector [u; v] where:
 
206
 
 
207
    \f[u = f_x (x' + \alpha y') + c_x \\
 
208
    v = f_y yy + c_y\f]
 
209
 
 
210
    @defgroup calib3d_c C API
 
211
 
 
212
  @}
 
213
 */
 
214
 
 
215
namespace cv
 
216
{
 
217
 
 
218
//! @addtogroup calib3d
 
219
//! @{
 
220
 
 
221
//! type of the robust estimation algorithm
 
222
enum { LMEDS  = 4, //!< least-median algorithm
 
223
       RANSAC = 8, //!< RANSAC algorithm
 
224
       RHO    = 16 //!< RHO algorithm
 
225
     };
 
226
 
 
227
enum { SOLVEPNP_ITERATIVE = 0,
 
228
       SOLVEPNP_EPNP      = 1, //!< EPnP: Efficient Perspective-n-Point Camera Pose Estimation @cite lepetit2009epnp
 
229
       SOLVEPNP_P3P       = 2, //!< Complete Solution Classification for the Perspective-Three-Point Problem @cite gao2003complete
 
230
       SOLVEPNP_DLS       = 3, //!< A Direct Least-Squares (DLS) Method for PnP  @cite hesch2011direct
 
231
       SOLVEPNP_UPNP      = 4  //!< Exhaustive Linearization for Robust Camera Pose and Focal Length Estimation @cite penate2013exhaustive
 
232
 
 
233
};
 
234
 
 
235
enum { CALIB_CB_ADAPTIVE_THRESH = 1,
 
236
       CALIB_CB_NORMALIZE_IMAGE = 2,
 
237
       CALIB_CB_FILTER_QUADS    = 4,
 
238
       CALIB_CB_FAST_CHECK      = 8
 
239
     };
 
240
 
 
241
enum { CALIB_CB_SYMMETRIC_GRID  = 1,
 
242
       CALIB_CB_ASYMMETRIC_GRID = 2,
 
243
       CALIB_CB_CLUSTERING      = 4
 
244
     };
 
245
 
 
246
enum { CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS = 0x00001,
 
247
       CALIB_FIX_ASPECT_RATIO    = 0x00002,
 
248
       CALIB_FIX_PRINCIPAL_POINT = 0x00004,
 
249
       CALIB_ZERO_TANGENT_DIST   = 0x00008,
 
250
       CALIB_FIX_FOCAL_LENGTH    = 0x00010,
 
251
       CALIB_FIX_K1              = 0x00020,
 
252
       CALIB_FIX_K2              = 0x00040,
 
253
       CALIB_FIX_K3              = 0x00080,
 
254
       CALIB_FIX_K4              = 0x00800,
 
255
       CALIB_FIX_K5              = 0x01000,
 
256
       CALIB_FIX_K6              = 0x02000,
 
257
       CALIB_RATIONAL_MODEL      = 0x04000,
 
258
       CALIB_THIN_PRISM_MODEL    = 0x08000,
 
259
       CALIB_FIX_S1_S2_S3_S4     = 0x10000,
 
260
       CALIB_TILTED_MODEL        = 0x40000,
 
261
       CALIB_FIX_TAUX_TAUY       = 0x80000,
 
262
       // only for stereo
 
263
       CALIB_FIX_INTRINSIC       = 0x00100,
 
264
       CALIB_SAME_FOCAL_LENGTH   = 0x00200,
 
265
       // for stereo rectification
 
266
       CALIB_ZERO_DISPARITY      = 0x00400,
 
267
       CALIB_USE_LU              = (1 << 17), //!< use LU instead of SVD decomposition for solving. much faster but potentially less precise
 
268
     };
 
269
 
 
270
//! the algorithm for finding fundamental matrix
 
271
enum { FM_7POINT = 1, //!< 7-point algorithm
 
272
       FM_8POINT = 2, //!< 8-point algorithm
 
273
       FM_LMEDS  = 4, //!< least-median algorithm
 
274
       FM_RANSAC = 8  //!< RANSAC algorithm
 
275
     };
 
276
 
 
277
 
 
278
 
 
279
/** @brief Converts a rotation matrix to a rotation vector or vice versa.
 
280
 
 
281
@param src Input rotation vector (3x1 or 1x3) or rotation matrix (3x3).
 
282
@param dst Output rotation matrix (3x3) or rotation vector (3x1 or 1x3), respectively.
 
283
@param jacobian Optional output Jacobian matrix, 3x9 or 9x3, which is a matrix of partial
 
284
derivatives of the output array components with respect to the input array components.
 
285
 
 
286
\f[\begin{array}{l} \theta \leftarrow norm(r) \\ r  \leftarrow r/ \theta \\ R =  \cos{\theta} I + (1- \cos{\theta} ) r r^T +  \sin{\theta} \vecthreethree{0}{-r_z}{r_y}{r_z}{0}{-r_x}{-r_y}{r_x}{0} \end{array}\f]
 
287
 
 
288
Inverse transformation can be also done easily, since
 
289
 
 
290
\f[\sin ( \theta ) \vecthreethree{0}{-r_z}{r_y}{r_z}{0}{-r_x}{-r_y}{r_x}{0} = \frac{R - R^T}{2}\f]
 
291
 
 
292
A rotation vector is a convenient and most compact representation of a rotation matrix (since any
 
293
rotation matrix has just 3 degrees of freedom). The representation is used in the global 3D geometry
 
294
optimization procedures like calibrateCamera, stereoCalibrate, or solvePnP .
 
295
 */
 
296
CV_EXPORTS_W void Rodrigues( InputArray src, OutputArray dst, OutputArray jacobian = noArray() );
 
297
 
 
298
/** @brief Finds a perspective transformation between two planes.
 
299
 
 
300
@param srcPoints Coordinates of the points in the original plane, a matrix of the type CV_32FC2
 
301
or vector\<Point2f\> .
 
302
@param dstPoints Coordinates of the points in the target plane, a matrix of the type CV_32FC2 or
 
303
a vector\<Point2f\> .
 
304
@param method Method used to computed a homography matrix. The following methods are possible:
 
305
-   **0** - a regular method using all the points
 
306
-   **RANSAC** - RANSAC-based robust method
 
307
-   **LMEDS** - Least-Median robust method
 
308
-   **RHO**    - PROSAC-based robust method
 
309
@param ransacReprojThreshold Maximum allowed reprojection error to treat a point pair as an inlier
 
310
(used in the RANSAC and RHO methods only). That is, if
 
311
\f[\| \texttt{dstPoints} _i -  \texttt{convertPointsHomogeneous} ( \texttt{H} * \texttt{srcPoints} _i) \|  >  \texttt{ransacReprojThreshold}\f]
 
312
then the point \f$i\f$ is considered an outlier. If srcPoints and dstPoints are measured in pixels,
 
313
it usually makes sense to set this parameter somewhere in the range of 1 to 10.
 
314
@param mask Optional output mask set by a robust method ( RANSAC or LMEDS ). Note that the input
 
315
mask values are ignored.
 
316
@param maxIters The maximum number of RANSAC iterations, 2000 is the maximum it can be.
 
317
@param confidence Confidence level, between 0 and 1.
 
318
 
 
319
The functions find and return the perspective transformation \f$H\f$ between the source and the
 
320
destination planes:
 
321
 
 
322
\f[s_i  \vecthree{x'_i}{y'_i}{1} \sim H  \vecthree{x_i}{y_i}{1}\f]
 
323
 
 
324
so that the back-projection error
 
325
 
 
326
\f[\sum _i \left ( x'_i- \frac{h_{11} x_i + h_{12} y_i + h_{13}}{h_{31} x_i + h_{32} y_i + h_{33}} \right )^2+ \left ( y'_i- \frac{h_{21} x_i + h_{22} y_i + h_{23}}{h_{31} x_i + h_{32} y_i + h_{33}} \right )^2\f]
 
327
 
 
328
is minimized. If the parameter method is set to the default value 0, the function uses all the point
 
329
pairs to compute an initial homography estimate with a simple least-squares scheme.
 
330
 
 
331
However, if not all of the point pairs ( \f$srcPoints_i\f$, \f$dstPoints_i\f$ ) fit the rigid perspective
 
332
transformation (that is, there are some outliers), this initial estimate will be poor. In this case,
 
333
you can use one of the three robust methods. The methods RANSAC, LMeDS and RHO try many different
 
334
random subsets of the corresponding point pairs (of four pairs each), estimate the homography matrix
 
335
using this subset and a simple least-square algorithm, and then compute the quality/goodness of the
 
336
computed homography (which is the number of inliers for RANSAC or the median re-projection error for
 
337
LMeDs). The best subset is then used to produce the initial estimate of the homography matrix and
 
338
the mask of inliers/outliers.
 
339
 
 
340
Regardless of the method, robust or not, the computed homography matrix is refined further (using
 
341
inliers only in case of a robust method) with the Levenberg-Marquardt method to reduce the
 
342
re-projection error even more.
 
343
 
 
344
The methods RANSAC and RHO can handle practically any ratio of outliers but need a threshold to
 
345
distinguish inliers from outliers. The method LMeDS does not need any threshold but it works
 
346
correctly only when there are more than 50% of inliers. Finally, if there are no outliers and the
 
347
noise is rather small, use the default method (method=0).
 
348
 
 
349
The function is used to find initial intrinsic and extrinsic matrices. Homography matrix is
 
350
determined up to a scale. Thus, it is normalized so that \f$h_{33}=1\f$. Note that whenever an H matrix
 
351
cannot be estimated, an empty one will be returned.
 
352
 
 
353
@sa
 
354
   getAffineTransform, getPerspectiveTransform, estimateRigidTransform, warpPerspective,
 
355
    perspectiveTransform
 
356
 
 
357
@note
 
358
   -   A example on calculating a homography for image matching can be found at
 
359
        opencv_source_code/samples/cpp/video_homography.cpp
 
360
 
 
361
 */
 
362
CV_EXPORTS_W Mat findHomography( InputArray srcPoints, InputArray dstPoints,
 
363
                                 int method = 0, double ransacReprojThreshold = 3,
 
364
                                 OutputArray mask=noArray(), const int maxIters = 2000,
 
365
                                 const double confidence = 0.995);
 
366
 
 
367
/** @overload */
 
368
CV_EXPORTS Mat findHomography( InputArray srcPoints, InputArray dstPoints,
 
369
                               OutputArray mask, int method = 0, double ransacReprojThreshold = 3 );
 
370
 
 
371
/** @brief Computes an RQ decomposition of 3x3 matrices.
 
372
 
 
373
@param src 3x3 input matrix.
 
374
@param mtxR Output 3x3 upper-triangular matrix.
 
375
@param mtxQ Output 3x3 orthogonal matrix.
 
376
@param Qx Optional output 3x3 rotation matrix around x-axis.
 
377
@param Qy Optional output 3x3 rotation matrix around y-axis.
 
378
@param Qz Optional output 3x3 rotation matrix around z-axis.
 
379
 
 
380
The function computes a RQ decomposition using the given rotations. This function is used in
 
381
decomposeProjectionMatrix to decompose the left 3x3 submatrix of a projection matrix into a camera
 
382
and a rotation matrix.
 
383
 
 
384
It optionally returns three rotation matrices, one for each axis, and the three Euler angles in
 
385
degrees (as the return value) that could be used in OpenGL. Note, there is always more than one
 
386
sequence of rotations about the three principle axes that results in the same orientation of an
 
387
object, eg. see @cite Slabaugh . Returned tree rotation matrices and corresponding three Euler angules
 
388
are only one of the possible solutions.
 
389
 */
 
390
CV_EXPORTS_W Vec3d RQDecomp3x3( InputArray src, OutputArray mtxR, OutputArray mtxQ,
 
391
                                OutputArray Qx = noArray(),
 
392
                                OutputArray Qy = noArray(),
 
393
                                OutputArray Qz = noArray());
 
394
 
 
395
/** @brief Decomposes a projection matrix into a rotation matrix and a camera matrix.
 
396
 
 
397
@param projMatrix 3x4 input projection matrix P.
 
398
@param cameraMatrix Output 3x3 camera matrix K.
 
399
@param rotMatrix Output 3x3 external rotation matrix R.
 
400
@param transVect Output 4x1 translation vector T.
 
401
@param rotMatrixX Optional 3x3 rotation matrix around x-axis.
 
402
@param rotMatrixY Optional 3x3 rotation matrix around y-axis.
 
403
@param rotMatrixZ Optional 3x3 rotation matrix around z-axis.
 
404
@param eulerAngles Optional three-element vector containing three Euler angles of rotation in
 
405
degrees.
 
406
 
 
407
The function computes a decomposition of a projection matrix into a calibration and a rotation
 
408
matrix and the position of a camera.
 
409
 
 
410
It optionally returns three rotation matrices, one for each axis, and three Euler angles that could
 
411
be used in OpenGL. Note, there is always more than one sequence of rotations about the three
 
412
principle axes that results in the same orientation of an object, eg. see @cite Slabaugh . Returned
 
413
tree rotation matrices and corresponding three Euler angules are only one of the possible solutions.
 
414
 
 
415
The function is based on RQDecomp3x3 .
 
416
 */
 
417
CV_EXPORTS_W void decomposeProjectionMatrix( InputArray projMatrix, OutputArray cameraMatrix,
 
418
                                             OutputArray rotMatrix, OutputArray transVect,
 
419
                                             OutputArray rotMatrixX = noArray(),
 
420
                                             OutputArray rotMatrixY = noArray(),
 
421
                                             OutputArray rotMatrixZ = noArray(),
 
422
                                             OutputArray eulerAngles =noArray() );
 
423
 
 
424
/** @brief Computes partial derivatives of the matrix product for each multiplied matrix.
 
425
 
 
426
@param A First multiplied matrix.
 
427
@param B Second multiplied matrix.
 
428
@param dABdA First output derivative matrix d(A\*B)/dA of size
 
429
\f$\texttt{A.rows*B.cols} \times {A.rows*A.cols}\f$ .
 
430
@param dABdB Second output derivative matrix d(A\*B)/dB of size
 
431
\f$\texttt{A.rows*B.cols} \times {B.rows*B.cols}\f$ .
 
432
 
 
433
The function computes partial derivatives of the elements of the matrix product \f$A*B\f$ with regard to
 
434
the elements of each of the two input matrices. The function is used to compute the Jacobian
 
435
matrices in stereoCalibrate but can also be used in any other similar optimization function.
 
436
 */
 
437
CV_EXPORTS_W void matMulDeriv( InputArray A, InputArray B, OutputArray dABdA, OutputArray dABdB );
 
438
 
 
439
/** @brief Combines two rotation-and-shift transformations.
 
440
 
 
441
@param rvec1 First rotation vector.
 
442
@param tvec1 First translation vector.
 
443
@param rvec2 Second rotation vector.
 
444
@param tvec2 Second translation vector.
 
445
@param rvec3 Output rotation vector of the superposition.
 
446
@param tvec3 Output translation vector of the superposition.
 
447
@param dr3dr1
 
448
@param dr3dt1
 
449
@param dr3dr2
 
450
@param dr3dt2
 
451
@param dt3dr1
 
452
@param dt3dt1
 
453
@param dt3dr2
 
454
@param dt3dt2 Optional output derivatives of rvec3 or tvec3 with regard to rvec1, rvec2, tvec1 and
 
455
tvec2, respectively.
 
456
 
 
457
The functions compute:
 
458
 
 
459
\f[\begin{array}{l} \texttt{rvec3} =  \mathrm{rodrigues} ^{-1} \left ( \mathrm{rodrigues} ( \texttt{rvec2} )  \cdot \mathrm{rodrigues} ( \texttt{rvec1} ) \right )  \\ \texttt{tvec3} =  \mathrm{rodrigues} ( \texttt{rvec2} )  \cdot \texttt{tvec1} +  \texttt{tvec2} \end{array} ,\f]
 
460
 
 
461
where \f$\mathrm{rodrigues}\f$ denotes a rotation vector to a rotation matrix transformation, and
 
462
\f$\mathrm{rodrigues}^{-1}\f$ denotes the inverse transformation. See Rodrigues for details.
 
463
 
 
464
Also, the functions can compute the derivatives of the output vectors with regards to the input
 
465
vectors (see matMulDeriv ). The functions are used inside stereoCalibrate but can also be used in
 
466
your own code where Levenberg-Marquardt or another gradient-based solver is used to optimize a
 
467
function that contains a matrix multiplication.
 
468
 */
 
469
CV_EXPORTS_W void composeRT( InputArray rvec1, InputArray tvec1,
 
470
                             InputArray rvec2, InputArray tvec2,
 
471
                             OutputArray rvec3, OutputArray tvec3,
 
472
                             OutputArray dr3dr1 = noArray(), OutputArray dr3dt1 = noArray(),
 
473
                             OutputArray dr3dr2 = noArray(), OutputArray dr3dt2 = noArray(),
 
474
                             OutputArray dt3dr1 = noArray(), OutputArray dt3dt1 = noArray(),
 
475
                             OutputArray dt3dr2 = noArray(), OutputArray dt3dt2 = noArray() );
 
476
 
 
477
/** @brief Projects 3D points to an image plane.
 
478
 
 
479
@param objectPoints Array of object points, 3xN/Nx3 1-channel or 1xN/Nx1 3-channel (or
 
480
vector\<Point3f\> ), where N is the number of points in the view.
 
481
@param rvec Rotation vector. See Rodrigues for details.
 
482
@param tvec Translation vector.
 
483
@param cameraMatrix Camera matrix \f$A = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{_1}\f$ .
 
484
@param distCoeffs Input vector of distortion coefficients
 
485
\f$(k_1, k_2, p_1, p_2[, k_3[, k_4, k_5, k_6 [, s_1, s_2, s_3, s_4[, \tau_x, \tau_y]]]])\f$ of
 
486
4, 5, 8, 12 or 14 elements. If the vector is empty, the zero distortion coefficients are assumed.
 
487
@param imagePoints Output array of image points, 2xN/Nx2 1-channel or 1xN/Nx1 2-channel, or
 
488
vector\<Point2f\> .
 
489
@param jacobian Optional output 2Nx(10+\<numDistCoeffs\>) jacobian matrix of derivatives of image
 
490
points with respect to components of the rotation vector, translation vector, focal lengths,
 
491
coordinates of the principal point and the distortion coefficients. In the old interface different
 
492
components of the jacobian are returned via different output parameters.
 
493
@param aspectRatio Optional "fixed aspect ratio" parameter. If the parameter is not 0, the
 
494
function assumes that the aspect ratio (*fx/fy*) is fixed and correspondingly adjusts the jacobian
 
495
matrix.
 
496
 
 
497
The function computes projections of 3D points to the image plane given intrinsic and extrinsic
 
498
camera parameters. Optionally, the function computes Jacobians - matrices of partial derivatives of
 
499
image points coordinates (as functions of all the input parameters) with respect to the particular
 
500
parameters, intrinsic and/or extrinsic. The Jacobians are used during the global optimization in
 
501
calibrateCamera, solvePnP, and stereoCalibrate . The function itself can also be used to compute a
 
502
re-projection error given the current intrinsic and extrinsic parameters.
 
503
 
 
504
@note By setting rvec=tvec=(0,0,0) or by setting cameraMatrix to a 3x3 identity matrix, or by
 
505
passing zero distortion coefficients, you can get various useful partial cases of the function. This
 
506
means that you can compute the distorted coordinates for a sparse set of points or apply a
 
507
perspective transformation (and also compute the derivatives) in the ideal zero-distortion setup.
 
508
 */
 
509
CV_EXPORTS_W void projectPoints( InputArray objectPoints,
 
510
                                 InputArray rvec, InputArray tvec,
 
511
                                 InputArray cameraMatrix, InputArray distCoeffs,
 
512
                                 OutputArray imagePoints,
 
513
                                 OutputArray jacobian = noArray(),
 
514
                                 double aspectRatio = 0 );
 
515
 
 
516
/** @brief Finds an object pose from 3D-2D point correspondences.
 
517
 
 
518
@param objectPoints Array of object points in the object coordinate space, 3xN/Nx3 1-channel or
 
519
1xN/Nx1 3-channel, where N is the number of points. vector\<Point3f\> can be also passed here.
 
520
@param imagePoints Array of corresponding image points, 2xN/Nx2 1-channel or 1xN/Nx1 2-channel,
 
521
where N is the number of points. vector\<Point2f\> can be also passed here.
 
522
@param cameraMatrix Input camera matrix \f$A = \vecthreethree{fx}{0}{cx}{0}{fy}{cy}{0}{0}{1}\f$ .
 
523
@param distCoeffs Input vector of distortion coefficients
 
524
\f$(k_1, k_2, p_1, p_2[, k_3[, k_4, k_5, k_6 [, s_1, s_2, s_3, s_4[, \tau_x, \tau_y]]]])\f$ of
 
525
4, 5, 8, 12 or 14 elements. If the vector is NULL/empty, the zero distortion coefficients are
 
526
assumed.
 
527
@param rvec Output rotation vector (see Rodrigues ) that, together with tvec , brings points from
 
528
the model coordinate system to the camera coordinate system.
 
529
@param tvec Output translation vector.
 
530
@param useExtrinsicGuess Parameter used for SOLVEPNP_ITERATIVE. If true (1), the function uses
 
531
the provided rvec and tvec values as initial approximations of the rotation and translation
 
532
vectors, respectively, and further optimizes them.
 
533
@param flags Method for solving a PnP problem:
 
534
-   **SOLVEPNP_ITERATIVE** Iterative method is based on Levenberg-Marquardt optimization. In
 
535
this case the function finds such a pose that minimizes reprojection error, that is the sum
 
536
of squared distances between the observed projections imagePoints and the projected (using
 
537
projectPoints ) objectPoints .
 
538
-   **SOLVEPNP_P3P** Method is based on the paper of X.S. Gao, X.-R. Hou, J. Tang, H.-F. Chang
 
539
"Complete Solution Classification for the Perspective-Three-Point Problem". In this case the
 
540
function requires exactly four object and image points.
 
541
-   **SOLVEPNP_EPNP** Method has been introduced by F.Moreno-Noguer, V.Lepetit and P.Fua in the
 
542
paper "EPnP: Efficient Perspective-n-Point Camera Pose Estimation".
 
543
-   **SOLVEPNP_DLS** Method is based on the paper of Joel A. Hesch and Stergios I. Roumeliotis.
 
544
"A Direct Least-Squares (DLS) Method for PnP".
 
545
-   **SOLVEPNP_UPNP** Method is based on the paper of A.Penate-Sanchez, J.Andrade-Cetto,
 
546
F.Moreno-Noguer. "Exhaustive Linearization for Robust Camera Pose and Focal Length
 
547
Estimation". In this case the function also estimates the parameters \f$f_x\f$ and \f$f_y\f$
 
548
assuming that both have the same value. Then the cameraMatrix is updated with the estimated
 
549
focal length.
 
550
 
 
551
The function estimates the object pose given a set of object points, their corresponding image
 
552
projections, as well as the camera matrix and the distortion coefficients.
 
553
 
 
554
@note
 
555
   -   An example of how to use solvePnP for planar augmented reality can be found at
 
556
        opencv_source_code/samples/python/plane_ar.py
 
557
   -   If you are using Python:
 
558
        - Numpy array slices won't work as input because solvePnP requires contiguous
 
559
        arrays (enforced by the assertion using cv::Mat::checkVector() around line 55 of
 
560
        modules/calib3d/src/solvepnp.cpp version 2.4.9)
 
561
        - The P3P algorithm requires image points to be in an array of shape (N,1,2) due
 
562
        to its calling of cv::undistortPoints (around line 75 of modules/calib3d/src/solvepnp.cpp version 2.4.9)
 
563
        which requires 2-channel information.
 
564
        - Thus, given some data D = np.array(...) where D.shape = (N,M), in order to use a subset of
 
565
        it as, e.g., imagePoints, one must effectively copy it into a new array: imagePoints =
 
566
        np.ascontiguousarray(D[:,:2]).reshape((N,1,2))
 
567
 */
 
568
CV_EXPORTS_W bool solvePnP( InputArray objectPoints, InputArray imagePoints,
 
569
                            InputArray cameraMatrix, InputArray distCoeffs,
 
570
                            OutputArray rvec, OutputArray tvec,
 
571
                            bool useExtrinsicGuess = false, int flags = SOLVEPNP_ITERATIVE );
 
572
 
 
573
/** @brief Finds an object pose from 3D-2D point correspondences using the RANSAC scheme.
 
574
 
 
575
@param objectPoints Array of object points in the object coordinate space, 3xN/Nx3 1-channel or
 
576
1xN/Nx1 3-channel, where N is the number of points. vector\<Point3f\> can be also passed here.
 
577
@param imagePoints Array of corresponding image points, 2xN/Nx2 1-channel or 1xN/Nx1 2-channel,
 
578
where N is the number of points. vector\<Point2f\> can be also passed here.
 
579
@param cameraMatrix Input camera matrix \f$A = \vecthreethree{fx}{0}{cx}{0}{fy}{cy}{0}{0}{1}\f$ .
 
580
@param distCoeffs Input vector of distortion coefficients
 
581
\f$(k_1, k_2, p_1, p_2[, k_3[, k_4, k_5, k_6 [, s_1, s_2, s_3, s_4[, \tau_x, \tau_y]]]])\f$ of
 
582
4, 5, 8, 12 or 14 elements. If the vector is NULL/empty, the zero distortion coefficients are
 
583
assumed.
 
584
@param rvec Output rotation vector (see Rodrigues ) that, together with tvec , brings points from
 
585
the model coordinate system to the camera coordinate system.
 
586
@param tvec Output translation vector.
 
587
@param useExtrinsicGuess Parameter used for SOLVEPNP_ITERATIVE. If true (1), the function uses
 
588
the provided rvec and tvec values as initial approximations of the rotation and translation
 
589
vectors, respectively, and further optimizes them.
 
590
@param iterationsCount Number of iterations.
 
591
@param reprojectionError Inlier threshold value used by the RANSAC procedure. The parameter value
 
592
is the maximum allowed distance between the observed and computed point projections to consider it
 
593
an inlier.
 
594
@param confidence The probability that the algorithm produces a useful result.
 
595
@param inliers Output vector that contains indices of inliers in objectPoints and imagePoints .
 
596
@param flags Method for solving a PnP problem (see solvePnP ).
 
597
 
 
598
The function estimates an object pose given a set of object points, their corresponding image
 
599
projections, as well as the camera matrix and the distortion coefficients. This function finds such
 
600
a pose that minimizes reprojection error, that is, the sum of squared distances between the observed
 
601
projections imagePoints and the projected (using projectPoints ) objectPoints. The use of RANSAC
 
602
makes the function resistant to outliers.
 
603
 
 
604
@note
 
605
   -   An example of how to use solvePNPRansac for object detection can be found at
 
606
        opencv_source_code/samples/cpp/tutorial_code/calib3d/real_time_pose_estimation/
 
607
 */
 
608
CV_EXPORTS_W bool solvePnPRansac( InputArray objectPoints, InputArray imagePoints,
 
609
                                  InputArray cameraMatrix, InputArray distCoeffs,
 
610
                                  OutputArray rvec, OutputArray tvec,
 
611
                                  bool useExtrinsicGuess = false, int iterationsCount = 100,
 
612
                                  float reprojectionError = 8.0, double confidence = 0.99,
 
613
                                  OutputArray inliers = noArray(), int flags = SOLVEPNP_ITERATIVE );
 
614
 
 
615
/** @brief Finds an initial camera matrix from 3D-2D point correspondences.
 
616
 
 
617
@param objectPoints Vector of vectors of the calibration pattern points in the calibration pattern
 
618
coordinate space. In the old interface all the per-view vectors are concatenated. See
 
619
calibrateCamera for details.
 
620
@param imagePoints Vector of vectors of the projections of the calibration pattern points. In the
 
621
old interface all the per-view vectors are concatenated.
 
622
@param imageSize Image size in pixels used to initialize the principal point.
 
623
@param aspectRatio If it is zero or negative, both \f$f_x\f$ and \f$f_y\f$ are estimated independently.
 
624
Otherwise, \f$f_x = f_y * \texttt{aspectRatio}\f$ .
 
625
 
 
626
The function estimates and returns an initial camera matrix for the camera calibration process.
 
627
Currently, the function only supports planar calibration patterns, which are patterns where each
 
628
object point has z-coordinate =0.
 
629
 */
 
630
CV_EXPORTS_W Mat initCameraMatrix2D( InputArrayOfArrays objectPoints,
 
631
                                     InputArrayOfArrays imagePoints,
 
632
                                     Size imageSize, double aspectRatio = 1.0 );
 
633
 
 
634
/** @brief Finds the positions of internal corners of the chessboard.
 
635
 
 
636
@param image Source chessboard view. It must be an 8-bit grayscale or color image.
 
637
@param patternSize Number of inner corners per a chessboard row and column
 
638
( patternSize = cvSize(points_per_row,points_per_colum) = cvSize(columns,rows) ).
 
639
@param corners Output array of detected corners.
 
640
@param flags Various operation flags that can be zero or a combination of the following values:
 
641
-   **CV_CALIB_CB_ADAPTIVE_THRESH** Use adaptive thresholding to convert the image to black
 
642
and white, rather than a fixed threshold level (computed from the average image brightness).
 
643
-   **CV_CALIB_CB_NORMALIZE_IMAGE** Normalize the image gamma with equalizeHist before
 
644
applying fixed or adaptive thresholding.
 
645
-   **CV_CALIB_CB_FILTER_QUADS** Use additional criteria (like contour area, perimeter,
 
646
square-like shape) to filter out false quads extracted at the contour retrieval stage.
 
647
-   **CALIB_CB_FAST_CHECK** Run a fast check on the image that looks for chessboard corners,
 
648
and shortcut the call if none is found. This can drastically speed up the call in the
 
649
degenerate condition when no chessboard is observed.
 
650
 
 
651
The function attempts to determine whether the input image is a view of the chessboard pattern and
 
652
locate the internal chessboard corners. The function returns a non-zero value if all of the corners
 
653
are found and they are placed in a certain order (row by row, left to right in every row).
 
654
Otherwise, if the function fails to find all the corners or reorder them, it returns 0. For example,
 
655
a regular chessboard has 8 x 8 squares and 7 x 7 internal corners, that is, points where the black
 
656
squares touch each other. The detected coordinates are approximate, and to determine their positions
 
657
more accurately, the function calls cornerSubPix. You also may use the function cornerSubPix with
 
658
different parameters if returned coordinates are not accurate enough.
 
659
 
 
660
Sample usage of detecting and drawing chessboard corners: :
 
661
@code
 
662
    Size patternsize(8,6); //interior number of corners
 
663
    Mat gray = ....; //source image
 
664
    vector<Point2f> corners; //this will be filled by the detected corners
 
665
 
 
666
    //CALIB_CB_FAST_CHECK saves a lot of time on images
 
667
    //that do not contain any chessboard corners
 
668
    bool patternfound = findChessboardCorners(gray, patternsize, corners,
 
669
            CALIB_CB_ADAPTIVE_THRESH + CALIB_CB_NORMALIZE_IMAGE
 
670
            + CALIB_CB_FAST_CHECK);
 
671
 
 
672
    if(patternfound)
 
673
      cornerSubPix(gray, corners, Size(11, 11), Size(-1, -1),
 
674
        TermCriteria(CV_TERMCRIT_EPS + CV_TERMCRIT_ITER, 30, 0.1));
 
675
 
 
676
    drawChessboardCorners(img, patternsize, Mat(corners), patternfound);
 
677
@endcode
 
678
@note The function requires white space (like a square-thick border, the wider the better) around
 
679
the board to make the detection more robust in various environments. Otherwise, if there is no
 
680
border and the background is dark, the outer black squares cannot be segmented properly and so the
 
681
square grouping and ordering algorithm fails.
 
682
 */
 
683
CV_EXPORTS_W bool findChessboardCorners( InputArray image, Size patternSize, OutputArray corners,
 
684
                                         int flags = CALIB_CB_ADAPTIVE_THRESH + CALIB_CB_NORMALIZE_IMAGE );
 
685
 
 
686
//! finds subpixel-accurate positions of the chessboard corners
 
687
CV_EXPORTS bool find4QuadCornerSubpix( InputArray img, InputOutputArray corners, Size region_size );
 
688
 
 
689
/** @brief Renders the detected chessboard corners.
 
690
 
 
691
@param image Destination image. It must be an 8-bit color image.
 
692
@param patternSize Number of inner corners per a chessboard row and column
 
693
(patternSize = cv::Size(points_per_row,points_per_column)).
 
694
@param corners Array of detected corners, the output of findChessboardCorners.
 
695
@param patternWasFound Parameter indicating whether the complete board was found or not. The
 
696
return value of findChessboardCorners should be passed here.
 
697
 
 
698
The function draws individual chessboard corners detected either as red circles if the board was not
 
699
found, or as colored corners connected with lines if the board was found.
 
700
 */
 
701
CV_EXPORTS_W void drawChessboardCorners( InputOutputArray image, Size patternSize,
 
702
                                         InputArray corners, bool patternWasFound );
 
703
 
 
704
/** @brief Finds centers in the grid of circles.
 
705
 
 
706
@param image grid view of input circles; it must be an 8-bit grayscale or color image.
 
707
@param patternSize number of circles per row and column
 
708
( patternSize = Size(points_per_row, points_per_colum) ).
 
709
@param centers output array of detected centers.
 
710
@param flags various operation flags that can be one of the following values:
 
711
-   **CALIB_CB_SYMMETRIC_GRID** uses symmetric pattern of circles.
 
712
-   **CALIB_CB_ASYMMETRIC_GRID** uses asymmetric pattern of circles.
 
713
-   **CALIB_CB_CLUSTERING** uses a special algorithm for grid detection. It is more robust to
 
714
perspective distortions but much more sensitive to background clutter.
 
715
@param blobDetector feature detector that finds blobs like dark circles on light background.
 
716
 
 
717
The function attempts to determine whether the input image contains a grid of circles. If it is, the
 
718
function locates centers of the circles. The function returns a non-zero value if all of the centers
 
719
have been found and they have been placed in a certain order (row by row, left to right in every
 
720
row). Otherwise, if the function fails to find all the corners or reorder them, it returns 0.
 
721
 
 
722
Sample usage of detecting and drawing the centers of circles: :
 
723
@code
 
724
    Size patternsize(7,7); //number of centers
 
725
    Mat gray = ....; //source image
 
726
    vector<Point2f> centers; //this will be filled by the detected centers
 
727
 
 
728
    bool patternfound = findCirclesGrid(gray, patternsize, centers);
 
729
 
 
730
    drawChessboardCorners(img, patternsize, Mat(centers), patternfound);
 
731
@endcode
 
732
@note The function requires white space (like a square-thick border, the wider the better) around
 
733
the board to make the detection more robust in various environments.
 
734
 */
 
735
CV_EXPORTS_W bool findCirclesGrid( InputArray image, Size patternSize,
 
736
                                   OutputArray centers, int flags = CALIB_CB_SYMMETRIC_GRID,
 
737
                                   const Ptr<FeatureDetector> &blobDetector = SimpleBlobDetector::create());
 
738
 
 
739
/** @brief Finds the camera intrinsic and extrinsic parameters from several views of a calibration pattern.
 
740
 
 
741
@param objectPoints In the new interface it is a vector of vectors of calibration pattern points in
 
742
the calibration pattern coordinate space (e.g. std::vector<std::vector<cv::Vec3f>>). The outer
 
743
vector contains as many elements as the number of the pattern views. If the same calibration pattern
 
744
is shown in each view and it is fully visible, all the vectors will be the same. Although, it is
 
745
possible to use partially occluded patterns, or even different patterns in different views. Then,
 
746
the vectors will be different. The points are 3D, but since they are in a pattern coordinate system,
 
747
then, if the rig is planar, it may make sense to put the model to a XY coordinate plane so that
 
748
Z-coordinate of each input object point is 0.
 
749
In the old interface all the vectors of object points from different views are concatenated
 
750
together.
 
751
@param imagePoints In the new interface it is a vector of vectors of the projections of calibration
 
752
pattern points (e.g. std::vector<std::vector<cv::Vec2f>>). imagePoints.size() and
 
753
objectPoints.size() and imagePoints[i].size() must be equal to objectPoints[i].size() for each i.
 
754
In the old interface all the vectors of object points from different views are concatenated
 
755
together.
 
756
@param imageSize Size of the image used only to initialize the intrinsic camera matrix.
 
757
@param cameraMatrix Output 3x3 floating-point camera matrix
 
758
\f$A = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{1}\f$ . If CV\_CALIB\_USE\_INTRINSIC\_GUESS
 
759
and/or CV_CALIB_FIX_ASPECT_RATIO are specified, some or all of fx, fy, cx, cy must be
 
760
initialized before calling the function.
 
761
@param distCoeffs Output vector of distortion coefficients
 
762
\f$(k_1, k_2, p_1, p_2[, k_3[, k_4, k_5, k_6 [, s_1, s_2, s_3, s_4[, \tau_x, \tau_y]]]])\f$ of
 
763
4, 5, 8, 12 or 14 elements.
 
764
@param rvecs Output vector of rotation vectors (see Rodrigues ) estimated for each pattern view
 
765
(e.g. std::vector<cv::Mat>>). That is, each k-th rotation vector together with the corresponding
 
766
k-th translation vector (see the next output parameter description) brings the calibration pattern
 
767
from the model coordinate space (in which object points are specified) to the world coordinate
 
768
space, that is, a real position of the calibration pattern in the k-th pattern view (k=0.. *M* -1).
 
769
@param tvecs Output vector of translation vectors estimated for each pattern view.
 
770
@param flags Different flags that may be zero or a combination of the following values:
 
771
-   **CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS** cameraMatrix contains valid initial values of
 
772
fx, fy, cx, cy that are optimized further. Otherwise, (cx, cy) is initially set to the image
 
773
center ( imageSize is used), and focal distances are computed in a least-squares fashion.
 
774
Note, that if intrinsic parameters are known, there is no need to use this function just to
 
775
estimate extrinsic parameters. Use solvePnP instead.
 
776
-   **CV_CALIB_FIX_PRINCIPAL_POINT** The principal point is not changed during the global
 
777
optimization. It stays at the center or at a different location specified when
 
778
CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS is set too.
 
779
-   **CV_CALIB_FIX_ASPECT_RATIO** The functions considers only fy as a free parameter. The
 
780
ratio fx/fy stays the same as in the input cameraMatrix . When
 
781
CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS is not set, the actual input values of fx and fy are
 
782
ignored, only their ratio is computed and used further.
 
783
-   **CV_CALIB_ZERO_TANGENT_DIST** Tangential distortion coefficients \f$(p_1, p_2)\f$ are set
 
784
to zeros and stay zero.
 
785
-   **CV_CALIB_FIX_K1,...,CV_CALIB_FIX_K6** The corresponding radial distortion
 
786
coefficient is not changed during the optimization. If CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS is
 
787
set, the coefficient from the supplied distCoeffs matrix is used. Otherwise, it is set to 0.
 
788
-   **CV_CALIB_RATIONAL_MODEL** Coefficients k4, k5, and k6 are enabled. To provide the
 
789
backward compatibility, this extra flag should be explicitly specified to make the
 
790
calibration function use the rational model and return 8 coefficients. If the flag is not
 
791
set, the function computes and returns only 5 distortion coefficients.
 
792
-   **CALIB_THIN_PRISM_MODEL** Coefficients s1, s2, s3 and s4 are enabled. To provide the
 
793
backward compatibility, this extra flag should be explicitly specified to make the
 
794
calibration function use the thin prism model and return 12 coefficients. If the flag is not
 
795
set, the function computes and returns only 5 distortion coefficients.
 
796
-   **CALIB_FIX_S1_S2_S3_S4** The thin prism distortion coefficients are not changed during
 
797
the optimization. If CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS is set, the coefficient from the
 
798
supplied distCoeffs matrix is used. Otherwise, it is set to 0.
 
799
-   **CALIB_TILTED_MODEL** Coefficients tauX and tauY are enabled. To provide the
 
800
backward compatibility, this extra flag should be explicitly specified to make the
 
801
calibration function use the tilted sensor model and return 14 coefficients. If the flag is not
 
802
set, the function computes and returns only 5 distortion coefficients.
 
803
-   **CALIB_FIX_TAUX_TAUY** The coefficients of the tilted sensor model are not changed during
 
804
the optimization. If CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS is set, the coefficient from the
 
805
supplied distCoeffs matrix is used. Otherwise, it is set to 0.
 
806
@param criteria Termination criteria for the iterative optimization algorithm.
 
807
 
 
808
The function estimates the intrinsic camera parameters and extrinsic parameters for each of the
 
809
views. The algorithm is based on @cite Zhang2000 and @cite BouguetMCT . The coordinates of 3D object
 
810
points and their corresponding 2D projections in each view must be specified. That may be achieved
 
811
by using an object with a known geometry and easily detectable feature points. Such an object is
 
812
called a calibration rig or calibration pattern, and OpenCV has built-in support for a chessboard as
 
813
a calibration rig (see findChessboardCorners ). Currently, initialization of intrinsic parameters
 
814
(when CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS is not set) is only implemented for planar calibration
 
815
patterns (where Z-coordinates of the object points must be all zeros). 3D calibration rigs can also
 
816
be used as long as initial cameraMatrix is provided.
 
817
 
 
818
The algorithm performs the following steps:
 
819
 
 
820
-   Compute the initial intrinsic parameters (the option only available for planar calibration
 
821
    patterns) or read them from the input parameters. The distortion coefficients are all set to
 
822
    zeros initially unless some of CV_CALIB_FIX_K? are specified.
 
823
 
 
824
-   Estimate the initial camera pose as if the intrinsic parameters have been already known. This is
 
825
    done using solvePnP .
 
826
 
 
827
-   Run the global Levenberg-Marquardt optimization algorithm to minimize the reprojection error,
 
828
    that is, the total sum of squared distances between the observed feature points imagePoints and
 
829
    the projected (using the current estimates for camera parameters and the poses) object points
 
830
    objectPoints. See projectPoints for details.
 
831
 
 
832
The function returns the final re-projection error.
 
833
 
 
834
@note
 
835
   If you use a non-square (=non-NxN) grid and findChessboardCorners for calibration, and
 
836
    calibrateCamera returns bad values (zero distortion coefficients, an image center very far from
 
837
    (w/2-0.5,h/2-0.5), and/or large differences between \f$f_x\f$ and \f$f_y\f$ (ratios of 10:1 or more)),
 
838
    then you have probably used patternSize=cvSize(rows,cols) instead of using
 
839
    patternSize=cvSize(cols,rows) in findChessboardCorners .
 
840
 
 
841
@sa
 
842
   findChessboardCorners, solvePnP, initCameraMatrix2D, stereoCalibrate, undistort
 
843
 */
 
844
CV_EXPORTS_W double calibrateCamera( InputArrayOfArrays objectPoints,
 
845
                                     InputArrayOfArrays imagePoints, Size imageSize,
 
846
                                     InputOutputArray cameraMatrix, InputOutputArray distCoeffs,
 
847
                                     OutputArrayOfArrays rvecs, OutputArrayOfArrays tvecs,
 
848
                                     int flags = 0, TermCriteria criteria = TermCriteria(
 
849
                                        TermCriteria::COUNT + TermCriteria::EPS, 30, DBL_EPSILON) );
 
850
 
 
851
/** @brief Computes useful camera characteristics from the camera matrix.
 
852
 
 
853
@param cameraMatrix Input camera matrix that can be estimated by calibrateCamera or
 
854
stereoCalibrate .
 
855
@param imageSize Input image size in pixels.
 
856
@param apertureWidth Physical width in mm of the sensor.
 
857
@param apertureHeight Physical height in mm of the sensor.
 
858
@param fovx Output field of view in degrees along the horizontal sensor axis.
 
859
@param fovy Output field of view in degrees along the vertical sensor axis.
 
860
@param focalLength Focal length of the lens in mm.
 
861
@param principalPoint Principal point in mm.
 
862
@param aspectRatio \f$f_y/f_x\f$
 
863
 
 
864
The function computes various useful camera characteristics from the previously estimated camera
 
865
matrix.
 
866
 
 
867
@note
 
868
   Do keep in mind that the unity measure 'mm' stands for whatever unit of measure one chooses for
 
869
    the chessboard pitch (it can thus be any value).
 
870
 */
 
871
CV_EXPORTS_W void calibrationMatrixValues( InputArray cameraMatrix, Size imageSize,
 
872
                                           double apertureWidth, double apertureHeight,
 
873
                                           CV_OUT double& fovx, CV_OUT double& fovy,
 
874
                                           CV_OUT double& focalLength, CV_OUT Point2d& principalPoint,
 
875
                                           CV_OUT double& aspectRatio );
 
876
 
 
877
/** @brief Calibrates the stereo camera.
 
878
 
 
879
@param objectPoints Vector of vectors of the calibration pattern points.
 
880
@param imagePoints1 Vector of vectors of the projections of the calibration pattern points,
 
881
observed by the first camera.
 
882
@param imagePoints2 Vector of vectors of the projections of the calibration pattern points,
 
883
observed by the second camera.
 
884
@param cameraMatrix1 Input/output first camera matrix:
 
885
\f$\vecthreethree{f_x^{(j)}}{0}{c_x^{(j)}}{0}{f_y^{(j)}}{c_y^{(j)}}{0}{0}{1}\f$ , \f$j = 0,\, 1\f$ . If
 
886
any of CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS , CV_CALIB_FIX_ASPECT_RATIO ,
 
887
CV_CALIB_FIX_INTRINSIC , or CV_CALIB_FIX_FOCAL_LENGTH are specified, some or all of the
 
888
matrix components must be initialized. See the flags description for details.
 
889
@param distCoeffs1 Input/output vector of distortion coefficients
 
890
\f$(k_1, k_2, p_1, p_2[, k_3[, k_4, k_5, k_6 [, s_1, s_2, s_3, s_4[, \tau_x, \tau_y]]]])\f$ of
 
891
4, 5, 8, 12 or 14 elements. The output vector length depends on the flags.
 
892
@param cameraMatrix2 Input/output second camera matrix. The parameter is similar to cameraMatrix1
 
893
@param distCoeffs2 Input/output lens distortion coefficients for the second camera. The parameter
 
894
is similar to distCoeffs1 .
 
895
@param imageSize Size of the image used only to initialize intrinsic camera matrix.
 
896
@param R Output rotation matrix between the 1st and the 2nd camera coordinate systems.
 
897
@param T Output translation vector between the coordinate systems of the cameras.
 
898
@param E Output essential matrix.
 
899
@param F Output fundamental matrix.
 
900
@param flags Different flags that may be zero or a combination of the following values:
 
901
-   **CV_CALIB_FIX_INTRINSIC** Fix cameraMatrix? and distCoeffs? so that only R, T, E , and F
 
902
matrices are estimated.
 
903
-   **CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS** Optimize some or all of the intrinsic parameters
 
904
according to the specified flags. Initial values are provided by the user.
 
905
-   **CV_CALIB_FIX_PRINCIPAL_POINT** Fix the principal points during the optimization.
 
906
-   **CV_CALIB_FIX_FOCAL_LENGTH** Fix \f$f^{(j)}_x\f$ and \f$f^{(j)}_y\f$ .
 
907
-   **CV_CALIB_FIX_ASPECT_RATIO** Optimize \f$f^{(j)}_y\f$ . Fix the ratio \f$f^{(j)}_x/f^{(j)}_y\f$
 
908
.
 
909
-   **CV_CALIB_SAME_FOCAL_LENGTH** Enforce \f$f^{(0)}_x=f^{(1)}_x\f$ and \f$f^{(0)}_y=f^{(1)}_y\f$ .
 
910
-   **CV_CALIB_ZERO_TANGENT_DIST** Set tangential distortion coefficients for each camera to
 
911
zeros and fix there.
 
912
-   **CV_CALIB_FIX_K1,...,CV_CALIB_FIX_K6** Do not change the corresponding radial
 
913
distortion coefficient during the optimization. If CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS is set,
 
914
the coefficient from the supplied distCoeffs matrix is used. Otherwise, it is set to 0.
 
915
-   **CV_CALIB_RATIONAL_MODEL** Enable coefficients k4, k5, and k6. To provide the backward
 
916
compatibility, this extra flag should be explicitly specified to make the calibration
 
917
function use the rational model and return 8 coefficients. If the flag is not set, the
 
918
function computes and returns only 5 distortion coefficients.
 
919
-   **CALIB_THIN_PRISM_MODEL** Coefficients s1, s2, s3 and s4 are enabled. To provide the
 
920
backward compatibility, this extra flag should be explicitly specified to make the
 
921
calibration function use the thin prism model and return 12 coefficients. If the flag is not
 
922
set, the function computes and returns only 5 distortion coefficients.
 
923
-   **CALIB_FIX_S1_S2_S3_S4** The thin prism distortion coefficients are not changed during
 
924
the optimization. If CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS is set, the coefficient from the
 
925
supplied distCoeffs matrix is used. Otherwise, it is set to 0.
 
926
-   **CALIB_TILTED_MODEL** Coefficients tauX and tauY are enabled. To provide the
 
927
backward compatibility, this extra flag should be explicitly specified to make the
 
928
calibration function use the tilted sensor model and return 14 coefficients. If the flag is not
 
929
set, the function computes and returns only 5 distortion coefficients.
 
930
-   **CALIB_FIX_TAUX_TAUY** The coefficients of the tilted sensor model are not changed during
 
931
the optimization. If CV_CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS is set, the coefficient from the
 
932
supplied distCoeffs matrix is used. Otherwise, it is set to 0.
 
933
@param criteria Termination criteria for the iterative optimization algorithm.
 
934
 
 
935
The function estimates transformation between two cameras making a stereo pair. If you have a stereo
 
936
camera where the relative position and orientation of two cameras is fixed, and if you computed
 
937
poses of an object relative to the first camera and to the second camera, (R1, T1) and (R2, T2),
 
938
respectively (this can be done with solvePnP ), then those poses definitely relate to each other.
 
939
This means that, given ( \f$R_1\f$,\f$T_1\f$ ), it should be possible to compute ( \f$R_2\f$,\f$T_2\f$ ). You only
 
940
need to know the position and orientation of the second camera relative to the first camera. This is
 
941
what the described function does. It computes ( \f$R\f$,\f$T\f$ ) so that:
 
942
 
 
943
\f[R_2=R*R_1
 
944
T_2=R*T_1 + T,\f]
 
945
 
 
946
Optionally, it computes the essential matrix E:
 
947
 
 
948
\f[E= \vecthreethree{0}{-T_2}{T_1}{T_2}{0}{-T_0}{-T_1}{T_0}{0} *R\f]
 
949
 
 
950
where \f$T_i\f$ are components of the translation vector \f$T\f$ : \f$T=[T_0, T_1, T_2]^T\f$ . And the function
 
951
can also compute the fundamental matrix F:
 
952
 
 
953
\f[F = cameraMatrix2^{-T} E cameraMatrix1^{-1}\f]
 
954
 
 
955
Besides the stereo-related information, the function can also perform a full calibration of each of
 
956
two cameras. However, due to the high dimensionality of the parameter space and noise in the input
 
957
data, the function can diverge from the correct solution. If the intrinsic parameters can be
 
958
estimated with high accuracy for each of the cameras individually (for example, using
 
959
calibrateCamera ), you are recommended to do so and then pass CV_CALIB_FIX_INTRINSIC flag to the
 
960
function along with the computed intrinsic parameters. Otherwise, if all the parameters are
 
961
estimated at once, it makes sense to restrict some parameters, for example, pass
 
962
CV_CALIB_SAME_FOCAL_LENGTH and CV_CALIB_ZERO_TANGENT_DIST flags, which is usually a
 
963
reasonable assumption.
 
964
 
 
965
Similarly to calibrateCamera , the function minimizes the total re-projection error for all the
 
966
points in all the available views from both cameras. The function returns the final value of the
 
967
re-projection error.
 
968
 */
 
969
CV_EXPORTS_W double stereoCalibrate( InputArrayOfArrays objectPoints,
 
970
                                     InputArrayOfArrays imagePoints1, InputArrayOfArrays imagePoints2,
 
971
                                     InputOutputArray cameraMatrix1, InputOutputArray distCoeffs1,
 
972
                                     InputOutputArray cameraMatrix2, InputOutputArray distCoeffs2,
 
973
                                     Size imageSize, OutputArray R,OutputArray T, OutputArray E, OutputArray F,
 
974
                                     int flags = CALIB_FIX_INTRINSIC,
 
975
                                     TermCriteria criteria = TermCriteria(TermCriteria::COUNT+TermCriteria::EPS, 30, 1e-6) );
 
976
 
 
977
 
 
978
/** @brief Computes rectification transforms for each head of a calibrated stereo camera.
 
979
 
 
980
@param cameraMatrix1 First camera matrix.
 
981
@param distCoeffs1 First camera distortion parameters.
 
982
@param cameraMatrix2 Second camera matrix.
 
983
@param distCoeffs2 Second camera distortion parameters.
 
984
@param imageSize Size of the image used for stereo calibration.
 
985
@param R Rotation matrix between the coordinate systems of the first and the second cameras.
 
986
@param T Translation vector between coordinate systems of the cameras.
 
987
@param R1 Output 3x3 rectification transform (rotation matrix) for the first camera.
 
988
@param R2 Output 3x3 rectification transform (rotation matrix) for the second camera.
 
989
@param P1 Output 3x4 projection matrix in the new (rectified) coordinate systems for the first
 
990
camera.
 
991
@param P2 Output 3x4 projection matrix in the new (rectified) coordinate systems for the second
 
992
camera.
 
993
@param Q Output \f$4 \times 4\f$ disparity-to-depth mapping matrix (see reprojectImageTo3D ).
 
994
@param flags Operation flags that may be zero or CV_CALIB_ZERO_DISPARITY . If the flag is set,
 
995
the function makes the principal points of each camera have the same pixel coordinates in the
 
996
rectified views. And if the flag is not set, the function may still shift the images in the
 
997
horizontal or vertical direction (depending on the orientation of epipolar lines) to maximize the
 
998
useful image area.
 
999
@param alpha Free scaling parameter. If it is -1 or absent, the function performs the default
 
1000
scaling. Otherwise, the parameter should be between 0 and 1. alpha=0 means that the rectified
 
1001
images are zoomed and shifted so that only valid pixels are visible (no black areas after
 
1002
rectification). alpha=1 means that the rectified image is decimated and shifted so that all the
 
1003
pixels from the original images from the cameras are retained in the rectified images (no source
 
1004
image pixels are lost). Obviously, any intermediate value yields an intermediate result between
 
1005
those two extreme cases.
 
1006
@param newImageSize New image resolution after rectification. The same size should be passed to
 
1007
initUndistortRectifyMap (see the stereo_calib.cpp sample in OpenCV samples directory). When (0,0)
 
1008
is passed (default), it is set to the original imageSize . Setting it to larger value can help you
 
1009
preserve details in the original image, especially when there is a big radial distortion.
 
1010
@param validPixROI1 Optional output rectangles inside the rectified images where all the pixels
 
1011
are valid. If alpha=0 , the ROIs cover the whole images. Otherwise, they are likely to be smaller
 
1012
(see the picture below).
 
1013
@param validPixROI2 Optional output rectangles inside the rectified images where all the pixels
 
1014
are valid. If alpha=0 , the ROIs cover the whole images. Otherwise, they are likely to be smaller
 
1015
(see the picture below).
 
1016
 
 
1017
The function computes the rotation matrices for each camera that (virtually) make both camera image
 
1018
planes the same plane. Consequently, this makes all the epipolar lines parallel and thus simplifies
 
1019
the dense stereo correspondence problem. The function takes the matrices computed by stereoCalibrate
 
1020
as input. As output, it provides two rotation matrices and also two projection matrices in the new
 
1021
coordinates. The function distinguishes the following two cases:
 
1022
 
 
1023
-   **Horizontal stereo**: the first and the second camera views are shifted relative to each other
 
1024
    mainly along the x axis (with possible small vertical shift). In the rectified images, the
 
1025
    corresponding epipolar lines in the left and right cameras are horizontal and have the same
 
1026
    y-coordinate. P1 and P2 look like:
 
1027
 
 
1028
    \f[\texttt{P1} = \begin{bmatrix} f & 0 & cx_1 & 0 \\ 0 & f & cy & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{bmatrix}\f]
 
1029
 
 
1030
    \f[\texttt{P2} = \begin{bmatrix} f & 0 & cx_2 & T_x*f \\ 0 & f & cy & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{bmatrix} ,\f]
 
1031
 
 
1032
    where \f$T_x\f$ is a horizontal shift between the cameras and \f$cx_1=cx_2\f$ if
 
1033
    CV_CALIB_ZERO_DISPARITY is set.
 
1034
 
 
1035
-   **Vertical stereo**: the first and the second camera views are shifted relative to each other
 
1036
    mainly in vertical direction (and probably a bit in the horizontal direction too). The epipolar
 
1037
    lines in the rectified images are vertical and have the same x-coordinate. P1 and P2 look like:
 
1038
 
 
1039
    \f[\texttt{P1} = \begin{bmatrix} f & 0 & cx & 0 \\ 0 & f & cy_1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{bmatrix}\f]
 
1040
 
 
1041
    \f[\texttt{P2} = \begin{bmatrix} f & 0 & cx & 0 \\ 0 & f & cy_2 & T_y*f \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{bmatrix} ,\f]
 
1042
 
 
1043
    where \f$T_y\f$ is a vertical shift between the cameras and \f$cy_1=cy_2\f$ if CALIB_ZERO_DISPARITY is
 
1044
    set.
 
1045
 
 
1046
As you can see, the first three columns of P1 and P2 will effectively be the new "rectified" camera
 
1047
matrices. The matrices, together with R1 and R2 , can then be passed to initUndistortRectifyMap to
 
1048
initialize the rectification map for each camera.
 
1049
 
 
1050
See below the screenshot from the stereo_calib.cpp sample. Some red horizontal lines pass through
 
1051
the corresponding image regions. This means that the images are well rectified, which is what most
 
1052
stereo correspondence algorithms rely on. The green rectangles are roi1 and roi2 . You see that
 
1053
their interiors are all valid pixels.
 
1054
 
 
1055
![image](pics/stereo_undistort.jpg)
 
1056
 */
 
1057
CV_EXPORTS_W void stereoRectify( InputArray cameraMatrix1, InputArray distCoeffs1,
 
1058
                                 InputArray cameraMatrix2, InputArray distCoeffs2,
 
1059
                                 Size imageSize, InputArray R, InputArray T,
 
1060
                                 OutputArray R1, OutputArray R2,
 
1061
                                 OutputArray P1, OutputArray P2,
 
1062
                                 OutputArray Q, int flags = CALIB_ZERO_DISPARITY,
 
1063
                                 double alpha = -1, Size newImageSize = Size(),
 
1064
                                 CV_OUT Rect* validPixROI1 = 0, CV_OUT Rect* validPixROI2 = 0 );
 
1065
 
 
1066
/** @brief Computes a rectification transform for an uncalibrated stereo camera.
 
1067
 
 
1068
@param points1 Array of feature points in the first image.
 
1069
@param points2 The corresponding points in the second image. The same formats as in
 
1070
findFundamentalMat are supported.
 
1071
@param F Input fundamental matrix. It can be computed from the same set of point pairs using
 
1072
findFundamentalMat .
 
1073
@param imgSize Size of the image.
 
1074
@param H1 Output rectification homography matrix for the first image.
 
1075
@param H2 Output rectification homography matrix for the second image.
 
1076
@param threshold Optional threshold used to filter out the outliers. If the parameter is greater
 
1077
than zero, all the point pairs that do not comply with the epipolar geometry (that is, the points
 
1078
for which \f$|\texttt{points2[i]}^T*\texttt{F}*\texttt{points1[i]}|>\texttt{threshold}\f$ ) are
 
1079
rejected prior to computing the homographies. Otherwise,all the points are considered inliers.
 
1080
 
 
1081
The function computes the rectification transformations without knowing intrinsic parameters of the
 
1082
cameras and their relative position in the space, which explains the suffix "uncalibrated". Another
 
1083
related difference from stereoRectify is that the function outputs not the rectification
 
1084
transformations in the object (3D) space, but the planar perspective transformations encoded by the
 
1085
homography matrices H1 and H2 . The function implements the algorithm @cite Hartley99 .
 
1086
 
 
1087
@note
 
1088
   While the algorithm does not need to know the intrinsic parameters of the cameras, it heavily
 
1089
    depends on the epipolar geometry. Therefore, if the camera lenses have a significant distortion,
 
1090
    it would be better to correct it before computing the fundamental matrix and calling this
 
1091
    function. For example, distortion coefficients can be estimated for each head of stereo camera
 
1092
    separately by using calibrateCamera . Then, the images can be corrected using undistort , or
 
1093
    just the point coordinates can be corrected with undistortPoints .
 
1094
 */
 
1095
CV_EXPORTS_W bool stereoRectifyUncalibrated( InputArray points1, InputArray points2,
 
1096
                                             InputArray F, Size imgSize,
 
1097
                                             OutputArray H1, OutputArray H2,
 
1098
                                             double threshold = 5 );
 
1099
 
 
1100
//! computes the rectification transformations for 3-head camera, where all the heads are on the same line.
 
1101
CV_EXPORTS_W float rectify3Collinear( InputArray cameraMatrix1, InputArray distCoeffs1,
 
1102
                                      InputArray cameraMatrix2, InputArray distCoeffs2,
 
1103
                                      InputArray cameraMatrix3, InputArray distCoeffs3,
 
1104
                                      InputArrayOfArrays imgpt1, InputArrayOfArrays imgpt3,
 
1105
                                      Size imageSize, InputArray R12, InputArray T12,
 
1106
                                      InputArray R13, InputArray T13,
 
1107
                                      OutputArray R1, OutputArray R2, OutputArray R3,
 
1108
                                      OutputArray P1, OutputArray P2, OutputArray P3,
 
1109
                                      OutputArray Q, double alpha, Size newImgSize,
 
1110
                                      CV_OUT Rect* roi1, CV_OUT Rect* roi2, int flags );
 
1111
 
 
1112
/** @brief Returns the new camera matrix based on the free scaling parameter.
 
1113
 
 
1114
@param cameraMatrix Input camera matrix.
 
1115
@param distCoeffs Input vector of distortion coefficients
 
1116
\f$(k_1, k_2, p_1, p_2[, k_3[, k_4, k_5, k_6 [, s_1, s_2, s_3, s_4[, \tau_x, \tau_y]]]])\f$ of
 
1117
4, 5, 8, 12 or 14 elements. If the vector is NULL/empty, the zero distortion coefficients are
 
1118
assumed.
 
1119
@param imageSize Original image size.
 
1120
@param alpha Free scaling parameter between 0 (when all the pixels in the undistorted image are
 
1121
valid) and 1 (when all the source image pixels are retained in the undistorted image). See
 
1122
stereoRectify for details.
 
1123
@param newImgSize Image size after rectification. By default,it is set to imageSize .
 
1124
@param validPixROI Optional output rectangle that outlines all-good-pixels region in the
 
1125
undistorted image. See roi1, roi2 description in stereoRectify .
 
1126
@param centerPrincipalPoint Optional flag that indicates whether in the new camera matrix the
 
1127
principal point should be at the image center or not. By default, the principal point is chosen to
 
1128
best fit a subset of the source image (determined by alpha) to the corrected image.
 
1129
@return new_camera_matrix Output new camera matrix.
 
1130
 
 
1131
The function computes and returns the optimal new camera matrix based on the free scaling parameter.
 
1132
By varying this parameter, you may retrieve only sensible pixels alpha=0 , keep all the original
 
1133
image pixels if there is valuable information in the corners alpha=1 , or get something in between.
 
1134
When alpha\>0 , the undistortion result is likely to have some black pixels corresponding to
 
1135
"virtual" pixels outside of the captured distorted image. The original camera matrix, distortion
 
1136
coefficients, the computed new camera matrix, and newImageSize should be passed to
 
1137
initUndistortRectifyMap to produce the maps for remap .
 
1138
 */
 
1139
CV_EXPORTS_W Mat getOptimalNewCameraMatrix( InputArray cameraMatrix, InputArray distCoeffs,
 
1140
                                            Size imageSize, double alpha, Size newImgSize = Size(),
 
1141
                                            CV_OUT Rect* validPixROI = 0,
 
1142
                                            bool centerPrincipalPoint = false);
 
1143
 
 
1144
/** @brief Converts points from Euclidean to homogeneous space.
 
1145
 
 
1146
@param src Input vector of N-dimensional points.
 
1147
@param dst Output vector of N+1-dimensional points.
 
1148
 
 
1149
The function converts points from Euclidean to homogeneous space by appending 1's to the tuple of
 
1150
point coordinates. That is, each point (x1, x2, ..., xn) is converted to (x1, x2, ..., xn, 1).
 
1151
 */
 
1152
CV_EXPORTS_W void convertPointsToHomogeneous( InputArray src, OutputArray dst );
 
1153
 
 
1154
/** @brief Converts points from homogeneous to Euclidean space.
 
1155
 
 
1156
@param src Input vector of N-dimensional points.
 
1157
@param dst Output vector of N-1-dimensional points.
 
1158
 
 
1159
The function converts points homogeneous to Euclidean space using perspective projection. That is,
 
1160
each point (x1, x2, ... x(n-1), xn) is converted to (x1/xn, x2/xn, ..., x(n-1)/xn). When xn=0, the
 
1161
output point coordinates will be (0,0,0,...).
 
1162
 */
 
1163
CV_EXPORTS_W void convertPointsFromHomogeneous( InputArray src, OutputArray dst );
 
1164
 
 
1165
/** @brief Converts points to/from homogeneous coordinates.
 
1166
 
 
1167
@param src Input array or vector of 2D, 3D, or 4D points.
 
1168
@param dst Output vector of 2D, 3D, or 4D points.
 
1169
 
 
1170
The function converts 2D or 3D points from/to homogeneous coordinates by calling either
 
1171
convertPointsToHomogeneous or convertPointsFromHomogeneous.
 
1172
 
 
1173
@note The function is obsolete. Use one of the previous two functions instead.
 
1174
 */
 
1175
CV_EXPORTS void convertPointsHomogeneous( InputArray src, OutputArray dst );
 
1176
 
 
1177
/** @brief Calculates a fundamental matrix from the corresponding points in two images.
 
1178
 
 
1179
@param points1 Array of N points from the first image. The point coordinates should be
 
1180
floating-point (single or double precision).
 
1181
@param points2 Array of the second image points of the same size and format as points1 .
 
1182
@param method Method for computing a fundamental matrix.
 
1183
-   **CV_FM_7POINT** for a 7-point algorithm. \f$N = 7\f$
 
1184
-   **CV_FM_8POINT** for an 8-point algorithm. \f$N \ge 8\f$
 
1185
-   **CV_FM_RANSAC** for the RANSAC algorithm. \f$N \ge 8\f$
 
1186
-   **CV_FM_LMEDS** for the LMedS algorithm. \f$N \ge 8\f$
 
1187
@param param1 Parameter used for RANSAC. It is the maximum distance from a point to an epipolar
 
1188
line in pixels, beyond which the point is considered an outlier and is not used for computing the
 
1189
final fundamental matrix. It can be set to something like 1-3, depending on the accuracy of the
 
1190
point localization, image resolution, and the image noise.
 
1191
@param param2 Parameter used for the RANSAC or LMedS methods only. It specifies a desirable level
 
1192
of confidence (probability) that the estimated matrix is correct.
 
1193
@param mask
 
1194
 
 
1195
The epipolar geometry is described by the following equation:
 
1196
 
 
1197
\f[[p_2; 1]^T F [p_1; 1] = 0\f]
 
1198
 
 
1199
where \f$F\f$ is a fundamental matrix, \f$p_1\f$ and \f$p_2\f$ are corresponding points in the first and the
 
1200
second images, respectively.
 
1201
 
 
1202
The function calculates the fundamental matrix using one of four methods listed above and returns
 
1203
the found fundamental matrix. Normally just one matrix is found. But in case of the 7-point
 
1204
algorithm, the function may return up to 3 solutions ( \f$9 \times 3\f$ matrix that stores all 3
 
1205
matrices sequentially).
 
1206
 
 
1207
The calculated fundamental matrix may be passed further to computeCorrespondEpilines that finds the
 
1208
epipolar lines corresponding to the specified points. It can also be passed to
 
1209
stereoRectifyUncalibrated to compute the rectification transformation. :
 
1210
@code
 
1211
    // Example. Estimation of fundamental matrix using the RANSAC algorithm
 
1212
    int point_count = 100;
 
1213
    vector<Point2f> points1(point_count);
 
1214
    vector<Point2f> points2(point_count);
 
1215
 
 
1216
    // initialize the points here ...
 
1217
    for( int i = 0; i < point_count; i++ )
 
1218
    {
 
1219
        points1[i] = ...;
 
1220
        points2[i] = ...;
 
1221
    }
 
1222
 
 
1223
    Mat fundamental_matrix =
 
1224
     findFundamentalMat(points1, points2, FM_RANSAC, 3, 0.99);
 
1225
@endcode
 
1226
 */
 
1227
CV_EXPORTS_W Mat findFundamentalMat( InputArray points1, InputArray points2,
 
1228
                                     int method = FM_RANSAC,
 
1229
                                     double param1 = 3., double param2 = 0.99,
 
1230
                                     OutputArray mask = noArray() );
 
1231
 
 
1232
/** @overload */
 
1233
CV_EXPORTS Mat findFundamentalMat( InputArray points1, InputArray points2,
 
1234
                                   OutputArray mask, int method = FM_RANSAC,
 
1235
                                   double param1 = 3., double param2 = 0.99 );
 
1236
 
 
1237
/** @brief Calculates an essential matrix from the corresponding points in two images.
 
1238
 
 
1239
@param points1 Array of N (N \>= 5) 2D points from the first image. The point coordinates should
 
1240
be floating-point (single or double precision).
 
1241
@param points2 Array of the second image points of the same size and format as points1 .
 
1242
@param cameraMatrix Camera matrix \f$K = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{1}\f$ .
 
1243
Note that this function assumes that points1 and points2 are feature points from cameras with the
 
1244
same camera matrix.
 
1245
@param method Method for computing a fundamental matrix.
 
1246
-   **RANSAC** for the RANSAC algorithm.
 
1247
-   **MEDS** for the LMedS algorithm.
 
1248
@param threshold Parameter used for RANSAC. It is the maximum distance from a point to an epipolar
 
1249
line in pixels, beyond which the point is considered an outlier and is not used for computing the
 
1250
final fundamental matrix. It can be set to something like 1-3, depending on the accuracy of the
 
1251
point localization, image resolution, and the image noise.
 
1252
@param prob Parameter used for the RANSAC or LMedS methods only. It specifies a desirable level of
 
1253
confidence (probability) that the estimated matrix is correct.
 
1254
@param mask Output array of N elements, every element of which is set to 0 for outliers and to 1
 
1255
for the other points. The array is computed only in the RANSAC and LMedS methods.
 
1256
 
 
1257
This function estimates essential matrix based on the five-point algorithm solver in @cite Nister03 .
 
1258
@cite SteweniusCFS is also a related. The epipolar geometry is described by the following equation:
 
1259
 
 
1260
\f[[p_2; 1]^T K^{-T} E K^{-1} [p_1; 1] = 0\f]
 
1261
 
 
1262
where \f$E\f$ is an essential matrix, \f$p_1\f$ and \f$p_2\f$ are corresponding points in the first and the
 
1263
second images, respectively. The result of this function may be passed further to
 
1264
decomposeEssentialMat or recoverPose to recover the relative pose between cameras.
 
1265
 */
 
1266
CV_EXPORTS_W Mat findEssentialMat( InputArray points1, InputArray points2,
 
1267
                                 InputArray cameraMatrix, int method = RANSAC,
 
1268
                                 double prob = 0.999, double threshold = 1.0,
 
1269
                                 OutputArray mask = noArray() );
 
1270
 
 
1271
/** @overload
 
1272
@param points1 Array of N (N \>= 5) 2D points from the first image. The point coordinates should
 
1273
be floating-point (single or double precision).
 
1274
@param points2 Array of the second image points of the same size and format as points1 .
 
1275
@param focal focal length of the camera. Note that this function assumes that points1 and points2
 
1276
are feature points from cameras with same focal length and principle point.
 
1277
@param pp principle point of the camera.
 
1278
@param method Method for computing a fundamental matrix.
 
1279
-   **RANSAC** for the RANSAC algorithm.
 
1280
-   **LMEDS** for the LMedS algorithm.
 
1281
@param threshold Parameter used for RANSAC. It is the maximum distance from a point to an epipolar
 
1282
line in pixels, beyond which the point is considered an outlier and is not used for computing the
 
1283
final fundamental matrix. It can be set to something like 1-3, depending on the accuracy of the
 
1284
point localization, image resolution, and the image noise.
 
1285
@param prob Parameter used for the RANSAC or LMedS methods only. It specifies a desirable level of
 
1286
confidence (probability) that the estimated matrix is correct.
 
1287
@param mask Output array of N elements, every element of which is set to 0 for outliers and to 1
 
1288
for the other points. The array is computed only in the RANSAC and LMedS methods.
 
1289
 
 
1290
This function differs from the one above that it computes camera matrix from focal length and
 
1291
principal point:
 
1292
 
 
1293
\f[K =
 
1294
\begin{bmatrix}
 
1295
f & 0 & x_{pp}  \\
 
1296
0 & f & y_{pp}  \\
 
1297
0 & 0 & 1
 
1298
\end{bmatrix}\f]
 
1299
 */
 
1300
CV_EXPORTS_W Mat findEssentialMat( InputArray points1, InputArray points2,
 
1301
                                 double focal = 1.0, Point2d pp = Point2d(0, 0),
 
1302
                                 int method = RANSAC, double prob = 0.999,
 
1303
                                 double threshold = 1.0, OutputArray mask = noArray() );
 
1304
 
 
1305
/** @brief Decompose an essential matrix to possible rotations and translation.
 
1306
 
 
1307
@param E The input essential matrix.
 
1308
@param R1 One possible rotation matrix.
 
1309
@param R2 Another possible rotation matrix.
 
1310
@param t One possible translation.
 
1311
 
 
1312
This function decompose an essential matrix E using svd decomposition @cite HartleyZ00 . Generally 4
 
1313
possible poses exists for a given E. They are \f$[R_1, t]\f$, \f$[R_1, -t]\f$, \f$[R_2, t]\f$, \f$[R_2, -t]\f$. By
 
1314
decomposing E, you can only get the direction of the translation, so the function returns unit t.
 
1315
 */
 
1316
CV_EXPORTS_W void decomposeEssentialMat( InputArray E, OutputArray R1, OutputArray R2, OutputArray t );
 
1317
 
 
1318
/** @brief Recover relative camera rotation and translation from an estimated essential matrix and the
 
1319
corresponding points in two images, using cheirality check. Returns the number of inliers which pass
 
1320
the check.
 
1321
 
 
1322
@param E The input essential matrix.
 
1323
@param points1 Array of N 2D points from the first image. The point coordinates should be
 
1324
floating-point (single or double precision).
 
1325
@param points2 Array of the second image points of the same size and format as points1 .
 
1326
@param cameraMatrix Camera matrix \f$K = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{1}\f$ .
 
1327
Note that this function assumes that points1 and points2 are feature points from cameras with the
 
1328
same camera matrix.
 
1329
@param R Recovered relative rotation.
 
1330
@param t Recoverd relative translation.
 
1331
@param mask Input/output mask for inliers in points1 and points2.
 
1332
:   If it is not empty, then it marks inliers in points1 and points2 for then given essential
 
1333
matrix E. Only these inliers will be used to recover pose. In the output mask only inliers
 
1334
which pass the cheirality check.
 
1335
This function decomposes an essential matrix using decomposeEssentialMat and then verifies possible
 
1336
pose hypotheses by doing cheirality check. The cheirality check basically means that the
 
1337
triangulated 3D points should have positive depth. Some details can be found in @cite Nister03 .
 
1338
 
 
1339
This function can be used to process output E and mask from findEssentialMat. In this scenario,
 
1340
points1 and points2 are the same input for findEssentialMat. :
 
1341
@code
 
1342
    // Example. Estimation of fundamental matrix using the RANSAC algorithm
 
1343
    int point_count = 100;
 
1344
    vector<Point2f> points1(point_count);
 
1345
    vector<Point2f> points2(point_count);
 
1346
 
 
1347
    // initialize the points here ...
 
1348
    for( int i = 0; i < point_count; i++ )
 
1349
    {
 
1350
        points1[i] = ...;
 
1351
        points2[i] = ...;
 
1352
    }
 
1353
 
 
1354
    // cametra matrix with both focal lengths = 1, and principal point = (0, 0)
 
1355
    Mat cameraMatrix = Mat::eye(3, 3, CV_64F);
 
1356
 
 
1357
    Mat E, R, t, mask;
 
1358
 
 
1359
    E = findEssentialMat(points1, points2, cameraMatrix, RANSAC, 0.999, 1.0, mask);
 
1360
    recoverPose(E, points1, points2, cameraMatrix, R, t, mask);
 
1361
@endcode
 
1362
 */
 
1363
CV_EXPORTS_W int recoverPose( InputArray E, InputArray points1, InputArray points2,
 
1364
                            InputArray cameraMatrix, OutputArray R, OutputArray t,
 
1365
                            InputOutputArray mask = noArray() );
 
1366
 
 
1367
/** @overload
 
1368
@param E The input essential matrix.
 
1369
@param points1 Array of N 2D points from the first image. The point coordinates should be
 
1370
floating-point (single or double precision).
 
1371
@param points2 Array of the second image points of the same size and format as points1 .
 
1372
@param R Recovered relative rotation.
 
1373
@param t Recoverd relative translation.
 
1374
@param focal Focal length of the camera. Note that this function assumes that points1 and points2
 
1375
are feature points from cameras with same focal length and principle point.
 
1376
@param pp Principle point of the camera.
 
1377
@param mask Input/output mask for inliers in points1 and points2.
 
1378
:   If it is not empty, then it marks inliers in points1 and points2 for then given essential
 
1379
matrix E. Only these inliers will be used to recover pose. In the output mask only inliers
 
1380
which pass the cheirality check.
 
1381
 
 
1382
This function differs from the one above that it computes camera matrix from focal length and
 
1383
principal point:
 
1384
 
 
1385
\f[K =
 
1386
\begin{bmatrix}
 
1387
f & 0 & x_{pp}  \\
 
1388
0 & f & y_{pp}  \\
 
1389
0 & 0 & 1
 
1390
\end{bmatrix}\f]
 
1391
 */
 
1392
CV_EXPORTS_W int recoverPose( InputArray E, InputArray points1, InputArray points2,
 
1393
                            OutputArray R, OutputArray t,
 
1394
                            double focal = 1.0, Point2d pp = Point2d(0, 0),
 
1395
                            InputOutputArray mask = noArray() );
 
1396
 
 
1397
/** @brief For points in an image of a stereo pair, computes the corresponding epilines in the other image.
 
1398
 
 
1399
@param points Input points. \f$N \times 1\f$ or \f$1 \times N\f$ matrix of type CV_32FC2 or
 
1400
vector\<Point2f\> .
 
1401
@param whichImage Index of the image (1 or 2) that contains the points .
 
1402
@param F Fundamental matrix that can be estimated using findFundamentalMat or stereoRectify .
 
1403
@param lines Output vector of the epipolar lines corresponding to the points in the other image.
 
1404
Each line \f$ax + by + c=0\f$ is encoded by 3 numbers \f$(a, b, c)\f$ .
 
1405
 
 
1406
For every point in one of the two images of a stereo pair, the function finds the equation of the
 
1407
corresponding epipolar line in the other image.
 
1408
 
 
1409
From the fundamental matrix definition (see findFundamentalMat ), line \f$l^{(2)}_i\f$ in the second
 
1410
image for the point \f$p^{(1)}_i\f$ in the first image (when whichImage=1 ) is computed as:
 
1411
 
 
1412
\f[l^{(2)}_i = F p^{(1)}_i\f]
 
1413
 
 
1414
And vice versa, when whichImage=2, \f$l^{(1)}_i\f$ is computed from \f$p^{(2)}_i\f$ as:
 
1415
 
 
1416
\f[l^{(1)}_i = F^T p^{(2)}_i\f]
 
1417
 
 
1418
Line coefficients are defined up to a scale. They are normalized so that \f$a_i^2+b_i^2=1\f$ .
 
1419
 */
 
1420
CV_EXPORTS_W void computeCorrespondEpilines( InputArray points, int whichImage,
 
1421
                                             InputArray F, OutputArray lines );
 
1422
 
 
1423
/** @brief Reconstructs points by triangulation.
 
1424
 
 
1425
@param projMatr1 3x4 projection matrix of the first camera.
 
1426
@param projMatr2 3x4 projection matrix of the second camera.
 
1427
@param projPoints1 2xN array of feature points in the first image. In case of c++ version it can
 
1428
be also a vector of feature points or two-channel matrix of size 1xN or Nx1.
 
1429
@param projPoints2 2xN array of corresponding points in the second image. In case of c++ version
 
1430
it can be also a vector of feature points or two-channel matrix of size 1xN or Nx1.
 
1431
@param points4D 4xN array of reconstructed points in homogeneous coordinates.
 
1432
 
 
1433
The function reconstructs 3-dimensional points (in homogeneous coordinates) by using their
 
1434
observations with a stereo camera. Projections matrices can be obtained from stereoRectify.
 
1435
 
 
1436
@note
 
1437
   Keep in mind that all input data should be of float type in order for this function to work.
 
1438
 
 
1439
@sa
 
1440
   reprojectImageTo3D
 
1441
 */
 
1442
CV_EXPORTS_W void triangulatePoints( InputArray projMatr1, InputArray projMatr2,
 
1443
                                     InputArray projPoints1, InputArray projPoints2,
 
1444
                                     OutputArray points4D );
 
1445
 
 
1446
/** @brief Refines coordinates of corresponding points.
 
1447
 
 
1448
@param F 3x3 fundamental matrix.
 
1449
@param points1 1xN array containing the first set of points.
 
1450
@param points2 1xN array containing the second set of points.
 
1451
@param newPoints1 The optimized points1.
 
1452
@param newPoints2 The optimized points2.
 
1453
 
 
1454
The function implements the Optimal Triangulation Method (see Multiple View Geometry for details).
 
1455
For each given point correspondence points1[i] \<-\> points2[i], and a fundamental matrix F, it
 
1456
computes the corrected correspondences newPoints1[i] \<-\> newPoints2[i] that minimize the geometric
 
1457
error \f$d(points1[i], newPoints1[i])^2 + d(points2[i],newPoints2[i])^2\f$ (where \f$d(a,b)\f$ is the
 
1458
geometric distance between points \f$a\f$ and \f$b\f$ ) subject to the epipolar constraint
 
1459
\f$newPoints2^T * F * newPoints1 = 0\f$ .
 
1460
 */
 
1461
CV_EXPORTS_W void correctMatches( InputArray F, InputArray points1, InputArray points2,
 
1462
                                  OutputArray newPoints1, OutputArray newPoints2 );
 
1463
 
 
1464
/** @brief Filters off small noise blobs (speckles) in the disparity map
 
1465
 
 
1466
@param img The input 16-bit signed disparity image
 
1467
@param newVal The disparity value used to paint-off the speckles
 
1468
@param maxSpeckleSize The maximum speckle size to consider it a speckle. Larger blobs are not
 
1469
affected by the algorithm
 
1470
@param maxDiff Maximum difference between neighbor disparity pixels to put them into the same
 
1471
blob. Note that since StereoBM, StereoSGBM and may be other algorithms return a fixed-point
 
1472
disparity map, where disparity values are multiplied by 16, this scale factor should be taken into
 
1473
account when specifying this parameter value.
 
1474
@param buf The optional temporary buffer to avoid memory allocation within the function.
 
1475
 */
 
1476
CV_EXPORTS_W void filterSpeckles( InputOutputArray img, double newVal,
 
1477
                                  int maxSpeckleSize, double maxDiff,
 
1478
                                  InputOutputArray buf = noArray() );
 
1479
 
 
1480
//! computes valid disparity ROI from the valid ROIs of the rectified images (that are returned by cv::stereoRectify())
 
1481
CV_EXPORTS_W Rect getValidDisparityROI( Rect roi1, Rect roi2,
 
1482
                                        int minDisparity, int numberOfDisparities,
 
1483
                                        int SADWindowSize );
 
1484
 
 
1485
//! validates disparity using the left-right check. The matrix "cost" should be computed by the stereo correspondence algorithm
 
1486
CV_EXPORTS_W void validateDisparity( InputOutputArray disparity, InputArray cost,
 
1487
                                     int minDisparity, int numberOfDisparities,
 
1488
                                     int disp12MaxDisp = 1 );
 
1489
 
 
1490
/** @brief Reprojects a disparity image to 3D space.
 
1491
 
 
1492
@param disparity Input single-channel 8-bit unsigned, 16-bit signed, 32-bit signed or 32-bit
 
1493
floating-point disparity image. If 16-bit signed format is used, the values are assumed to have no
 
1494
fractional bits.
 
1495
@param _3dImage Output 3-channel floating-point image of the same size as disparity . Each
 
1496
element of _3dImage(x,y) contains 3D coordinates of the point (x,y) computed from the disparity
 
1497
map.
 
1498
@param Q \f$4 \times 4\f$ perspective transformation matrix that can be obtained with stereoRectify.
 
1499
@param handleMissingValues Indicates, whether the function should handle missing values (i.e.
 
1500
points where the disparity was not computed). If handleMissingValues=true, then pixels with the
 
1501
minimal disparity that corresponds to the outliers (see StereoMatcher::compute ) are transformed
 
1502
to 3D points with a very large Z value (currently set to 10000).
 
1503
@param ddepth The optional output array depth. If it is -1, the output image will have CV_32F
 
1504
depth. ddepth can also be set to CV_16S, CV_32S or CV_32F.
 
1505
 
 
1506
The function transforms a single-channel disparity map to a 3-channel image representing a 3D
 
1507
surface. That is, for each pixel (x,y) andthe corresponding disparity d=disparity(x,y) , it
 
1508
computes:
 
1509
 
 
1510
\f[\begin{array}{l} [X \; Y \; Z \; W]^T =  \texttt{Q} *[x \; y \; \texttt{disparity} (x,y) \; 1]^T  \\ \texttt{\_3dImage} (x,y) = (X/W, \; Y/W, \; Z/W) \end{array}\f]
 
1511
 
 
1512
The matrix Q can be an arbitrary \f$4 \times 4\f$ matrix (for example, the one computed by
 
1513
stereoRectify). To reproject a sparse set of points {(x,y,d),...} to 3D space, use
 
1514
perspectiveTransform .
 
1515
 */
 
1516
CV_EXPORTS_W void reprojectImageTo3D( InputArray disparity,
 
1517
                                      OutputArray _3dImage, InputArray Q,
 
1518
                                      bool handleMissingValues = false,
 
1519
                                      int ddepth = -1 );
 
1520
 
 
1521
/** @brief Calculates the Sampson Distance between two points.
 
1522
 
 
1523
The function sampsonDistance calculates and returns the first order approximation of the geometric error as:
 
1524
\f[sd( \texttt{pt1} , \texttt{pt2} )= \frac{(\texttt{pt2}^t \cdot \texttt{F} \cdot \texttt{pt1})^2}{(\texttt{F} \cdot \texttt{pt1})(0) + (\texttt{F} \cdot \texttt{pt1})(1) + (\texttt{F}^t \cdot \texttt{pt2})(0) + (\texttt{F}^t \cdot \texttt{pt2})(1)}\f]
 
1525
The fundamental matrix may be calculated using the cv::findFundamentalMat function. See HZ 11.4.3 for details.
 
1526
@param pt1 first homogeneous 2d point
 
1527
@param pt2 second homogeneous 2d point
 
1528
@param F fundamental matrix
 
1529
*/
 
1530
CV_EXPORTS_W double sampsonDistance(InputArray pt1, InputArray pt2, InputArray F);
 
1531
 
 
1532
/** @brief Computes an optimal affine transformation between two 3D point sets.
 
1533
 
 
1534
@param src First input 3D point set.
 
1535
@param dst Second input 3D point set.
 
1536
@param out Output 3D affine transformation matrix \f$3 \times 4\f$ .
 
1537
@param inliers Output vector indicating which points are inliers.
 
1538
@param ransacThreshold Maximum reprojection error in the RANSAC algorithm to consider a point as
 
1539
an inlier.
 
1540
@param confidence Confidence level, between 0 and 1, for the estimated transformation. Anything
 
1541
between 0.95 and 0.99 is usually good enough. Values too close to 1 can slow down the estimation
 
1542
significantly. Values lower than 0.8-0.9 can result in an incorrectly estimated transformation.
 
1543
 
 
1544
The function estimates an optimal 3D affine transformation between two 3D point sets using the
 
1545
RANSAC algorithm.
 
1546
 */
 
1547
CV_EXPORTS_W  int estimateAffine3D(InputArray src, InputArray dst,
 
1548
                                   OutputArray out, OutputArray inliers,
 
1549
                                   double ransacThreshold = 3, double confidence = 0.99);
 
1550
 
 
1551
/** @brief Decompose a homography matrix to rotation(s), translation(s) and plane normal(s).
 
1552
 
 
1553
@param H The input homography matrix between two images.
 
1554
@param K The input intrinsic camera calibration matrix.
 
1555
@param rotations Array of rotation matrices.
 
1556
@param translations Array of translation matrices.
 
1557
@param normals Array of plane normal matrices.
 
1558
 
 
1559
This function extracts relative camera motion between two views observing a planar object from the
 
1560
homography H induced by the plane. The intrinsic camera matrix K must also be provided. The function
 
1561
may return up to four mathematical solution sets. At least two of the solutions may further be
 
1562
invalidated if point correspondences are available by applying positive depth constraint (all points
 
1563
must be in front of the camera). The decomposition method is described in detail in @cite Malis .
 
1564
 */
 
1565
CV_EXPORTS_W int decomposeHomographyMat(InputArray H,
 
1566
                                        InputArray K,
 
1567
                                        OutputArrayOfArrays rotations,
 
1568
                                        OutputArrayOfArrays translations,
 
1569
                                        OutputArrayOfArrays normals);
 
1570
 
 
1571
/** @brief The base class for stereo correspondence algorithms.
 
1572
 */
 
1573
class CV_EXPORTS_W StereoMatcher : public Algorithm
 
1574
{
 
1575
public:
 
1576
    enum { DISP_SHIFT = 4,
 
1577
           DISP_SCALE = (1 << DISP_SHIFT)
 
1578
         };
 
1579
 
 
1580
    /** @brief Computes disparity map for the specified stereo pair
 
1581
 
 
1582
    @param left Left 8-bit single-channel image.
 
1583
    @param right Right image of the same size and the same type as the left one.
 
1584
    @param disparity Output disparity map. It has the same size as the input images. Some algorithms,
 
1585
    like StereoBM or StereoSGBM compute 16-bit fixed-point disparity map (where each disparity value
 
1586
    has 4 fractional bits), whereas other algorithms output 32-bit floating-point disparity map.
 
1587
     */
 
1588
    CV_WRAP virtual void compute( InputArray left, InputArray right,
 
1589
                                  OutputArray disparity ) = 0;
 
1590
 
 
1591
    CV_WRAP virtual int getMinDisparity() const = 0;
 
1592
    CV_WRAP virtual void setMinDisparity(int minDisparity) = 0;
 
1593
 
 
1594
    CV_WRAP virtual int getNumDisparities() const = 0;
 
1595
    CV_WRAP virtual void setNumDisparities(int numDisparities) = 0;
 
1596
 
 
1597
    CV_WRAP virtual int getBlockSize() const = 0;
 
1598
    CV_WRAP virtual void setBlockSize(int blockSize) = 0;
 
1599
 
 
1600
    CV_WRAP virtual int getSpeckleWindowSize() const = 0;
 
1601
    CV_WRAP virtual void setSpeckleWindowSize(int speckleWindowSize) = 0;
 
1602
 
 
1603
    CV_WRAP virtual int getSpeckleRange() const = 0;
 
1604
    CV_WRAP virtual void setSpeckleRange(int speckleRange) = 0;
 
1605
 
 
1606
    CV_WRAP virtual int getDisp12MaxDiff() const = 0;
 
1607
    CV_WRAP virtual void setDisp12MaxDiff(int disp12MaxDiff) = 0;
 
1608
};
 
1609
 
 
1610
 
 
1611
/** @brief Class for computing stereo correspondence using the block matching algorithm, introduced and
 
1612
contributed to OpenCV by K. Konolige.
 
1613
 */
 
1614
class CV_EXPORTS_W StereoBM : public StereoMatcher
 
1615
{
 
1616
public:
 
1617
    enum { PREFILTER_NORMALIZED_RESPONSE = 0,
 
1618
           PREFILTER_XSOBEL              = 1
 
1619
         };
 
1620
 
 
1621
    CV_WRAP virtual int getPreFilterType() const = 0;
 
1622
    CV_WRAP virtual void setPreFilterType(int preFilterType) = 0;
 
1623
 
 
1624
    CV_WRAP virtual int getPreFilterSize() const = 0;
 
1625
    CV_WRAP virtual void setPreFilterSize(int preFilterSize) = 0;
 
1626
 
 
1627
    CV_WRAP virtual int getPreFilterCap() const = 0;
 
1628
    CV_WRAP virtual void setPreFilterCap(int preFilterCap) = 0;
 
1629
 
 
1630
    CV_WRAP virtual int getTextureThreshold() const = 0;
 
1631
    CV_WRAP virtual void setTextureThreshold(int textureThreshold) = 0;
 
1632
 
 
1633
    CV_WRAP virtual int getUniquenessRatio() const = 0;
 
1634
    CV_WRAP virtual void setUniquenessRatio(int uniquenessRatio) = 0;
 
1635
 
 
1636
    CV_WRAP virtual int getSmallerBlockSize() const = 0;
 
1637
    CV_WRAP virtual void setSmallerBlockSize(int blockSize) = 0;
 
1638
 
 
1639
    CV_WRAP virtual Rect getROI1() const = 0;
 
1640
    CV_WRAP virtual void setROI1(Rect roi1) = 0;
 
1641
 
 
1642
    CV_WRAP virtual Rect getROI2() const = 0;
 
1643
    CV_WRAP virtual void setROI2(Rect roi2) = 0;
 
1644
 
 
1645
    /** @brief Creates StereoBM object
 
1646
 
 
1647
    @param numDisparities the disparity search range. For each pixel algorithm will find the best
 
1648
    disparity from 0 (default minimum disparity) to numDisparities. The search range can then be
 
1649
    shifted by changing the minimum disparity.
 
1650
    @param blockSize the linear size of the blocks compared by the algorithm. The size should be odd
 
1651
    (as the block is centered at the current pixel). Larger block size implies smoother, though less
 
1652
    accurate disparity map. Smaller block size gives more detailed disparity map, but there is higher
 
1653
    chance for algorithm to find a wrong correspondence.
 
1654
 
 
1655
    The function create StereoBM object. You can then call StereoBM::compute() to compute disparity for
 
1656
    a specific stereo pair.
 
1657
     */
 
1658
    CV_WRAP static Ptr<StereoBM> create(int numDisparities = 0, int blockSize = 21);
 
1659
};
 
1660
 
 
1661
/** @brief The class implements the modified H. Hirschmuller algorithm @cite HH08 that differs from the original
 
1662
one as follows:
 
1663
 
 
1664
-   By default, the algorithm is single-pass, which means that you consider only 5 directions
 
1665
instead of 8. Set mode=StereoSGBM::MODE_HH in createStereoSGBM to run the full variant of the
 
1666
algorithm but beware that it may consume a lot of memory.
 
1667
-   The algorithm matches blocks, not individual pixels. Though, setting blockSize=1 reduces the
 
1668
blocks to single pixels.
 
1669
-   Mutual information cost function is not implemented. Instead, a simpler Birchfield-Tomasi
 
1670
sub-pixel metric from @cite BT98 is used. Though, the color images are supported as well.
 
1671
-   Some pre- and post- processing steps from K. Konolige algorithm StereoBM are included, for
 
1672
example: pre-filtering (StereoBM::PREFILTER_XSOBEL type) and post-filtering (uniqueness
 
1673
check, quadratic interpolation and speckle filtering).
 
1674
 
 
1675
@note
 
1676
   -   (Python) An example illustrating the use of the StereoSGBM matching algorithm can be found
 
1677
        at opencv_source_code/samples/python/stereo_match.py
 
1678
 */
 
1679
class CV_EXPORTS_W StereoSGBM : public StereoMatcher
 
1680
{
 
1681
public:
 
1682
    enum
 
1683
    {
 
1684
        MODE_SGBM = 0,
 
1685
        MODE_HH   = 1,
 
1686
        MODE_SGBM_3WAY = 2
 
1687
    };
 
1688
 
 
1689
    CV_WRAP virtual int getPreFilterCap() const = 0;
 
1690
    CV_WRAP virtual void setPreFilterCap(int preFilterCap) = 0;
 
1691
 
 
1692
    CV_WRAP virtual int getUniquenessRatio() const = 0;
 
1693
    CV_WRAP virtual void setUniquenessRatio(int uniquenessRatio) = 0;
 
1694
 
 
1695
    CV_WRAP virtual int getP1() const = 0;
 
1696
    CV_WRAP virtual void setP1(int P1) = 0;
 
1697
 
 
1698
    CV_WRAP virtual int getP2() const = 0;
 
1699
    CV_WRAP virtual void setP2(int P2) = 0;
 
1700
 
 
1701
    CV_WRAP virtual int getMode() const = 0;
 
1702
    CV_WRAP virtual void setMode(int mode) = 0;
 
1703
 
 
1704
    /** @brief Creates StereoSGBM object
 
1705
 
 
1706
    @param minDisparity Minimum possible disparity value. Normally, it is zero but sometimes
 
1707
    rectification algorithms can shift images, so this parameter needs to be adjusted accordingly.
 
1708
    @param numDisparities Maximum disparity minus minimum disparity. The value is always greater than
 
1709
    zero. In the current implementation, this parameter must be divisible by 16.
 
1710
    @param blockSize Matched block size. It must be an odd number \>=1 . Normally, it should be
 
1711
    somewhere in the 3..11 range.
 
1712
    @param P1 The first parameter controlling the disparity smoothness. See below.
 
1713
    @param P2 The second parameter controlling the disparity smoothness. The larger the values are,
 
1714
    the smoother the disparity is. P1 is the penalty on the disparity change by plus or minus 1
 
1715
    between neighbor pixels. P2 is the penalty on the disparity change by more than 1 between neighbor
 
1716
    pixels. The algorithm requires P2 \> P1 . See stereo_match.cpp sample where some reasonably good
 
1717
    P1 and P2 values are shown (like 8\*number_of_image_channels\*SADWindowSize\*SADWindowSize and
 
1718
    32\*number_of_image_channels\*SADWindowSize\*SADWindowSize , respectively).
 
1719
    @param disp12MaxDiff Maximum allowed difference (in integer pixel units) in the left-right
 
1720
    disparity check. Set it to a non-positive value to disable the check.
 
1721
    @param preFilterCap Truncation value for the prefiltered image pixels. The algorithm first
 
1722
    computes x-derivative at each pixel and clips its value by [-preFilterCap, preFilterCap] interval.
 
1723
    The result values are passed to the Birchfield-Tomasi pixel cost function.
 
1724
    @param uniquenessRatio Margin in percentage by which the best (minimum) computed cost function
 
1725
    value should "win" the second best value to consider the found match correct. Normally, a value
 
1726
    within the 5-15 range is good enough.
 
1727
    @param speckleWindowSize Maximum size of smooth disparity regions to consider their noise speckles
 
1728
    and invalidate. Set it to 0 to disable speckle filtering. Otherwise, set it somewhere in the
 
1729
    50-200 range.
 
1730
    @param speckleRange Maximum disparity variation within each connected component. If you do speckle
 
1731
    filtering, set the parameter to a positive value, it will be implicitly multiplied by 16.
 
1732
    Normally, 1 or 2 is good enough.
 
1733
    @param mode Set it to StereoSGBM::MODE_HH to run the full-scale two-pass dynamic programming
 
1734
    algorithm. It will consume O(W\*H\*numDisparities) bytes, which is large for 640x480 stereo and
 
1735
    huge for HD-size pictures. By default, it is set to false .
 
1736
 
 
1737
    The first constructor initializes StereoSGBM with all the default parameters. So, you only have to
 
1738
    set StereoSGBM::numDisparities at minimum. The second constructor enables you to set each parameter
 
1739
    to a custom value.
 
1740
     */
 
1741
    CV_WRAP static Ptr<StereoSGBM> create(int minDisparity, int numDisparities, int blockSize,
 
1742
                                          int P1 = 0, int P2 = 0, int disp12MaxDiff = 0,
 
1743
                                          int preFilterCap = 0, int uniquenessRatio = 0,
 
1744
                                          int speckleWindowSize = 0, int speckleRange = 0,
 
1745
                                          int mode = StereoSGBM::MODE_SGBM);
 
1746
};
 
1747
 
 
1748
//! @} calib3d
 
1749
 
 
1750
/** @brief The methods in this namespace use a so-called fisheye camera model.
 
1751
  @ingroup calib3d_fisheye
 
1752
*/
 
1753
namespace fisheye
 
1754
{
 
1755
//! @addtogroup calib3d_fisheye
 
1756
//! @{
 
1757
 
 
1758
    enum{
 
1759
        CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS   = 1,
 
1760
        CALIB_RECOMPUTE_EXTRINSIC   = 2,
 
1761
        CALIB_CHECK_COND            = 4,
 
1762
        CALIB_FIX_SKEW              = 8,
 
1763
        CALIB_FIX_K1                = 16,
 
1764
        CALIB_FIX_K2                = 32,
 
1765
        CALIB_FIX_K3                = 64,
 
1766
        CALIB_FIX_K4                = 128,
 
1767
        CALIB_FIX_INTRINSIC         = 256
 
1768
    };
 
1769
 
 
1770
    /** @brief Projects points using fisheye model
 
1771
 
 
1772
    @param objectPoints Array of object points, 1xN/Nx1 3-channel (or vector\<Point3f\> ), where N is
 
1773
    the number of points in the view.
 
1774
    @param imagePoints Output array of image points, 2xN/Nx2 1-channel or 1xN/Nx1 2-channel, or
 
1775
    vector\<Point2f\>.
 
1776
    @param affine
 
1777
    @param K Camera matrix \f$K = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{_1}\f$.
 
1778
    @param D Input vector of distortion coefficients \f$(k_1, k_2, k_3, k_4)\f$.
 
1779
    @param alpha The skew coefficient.
 
1780
    @param jacobian Optional output 2Nx15 jacobian matrix of derivatives of image points with respect
 
1781
    to components of the focal lengths, coordinates of the principal point, distortion coefficients,
 
1782
    rotation vector, translation vector, and the skew. In the old interface different components of
 
1783
    the jacobian are returned via different output parameters.
 
1784
 
 
1785
    The function computes projections of 3D points to the image plane given intrinsic and extrinsic
 
1786
    camera parameters. Optionally, the function computes Jacobians - matrices of partial derivatives of
 
1787
    image points coordinates (as functions of all the input parameters) with respect to the particular
 
1788
    parameters, intrinsic and/or extrinsic.
 
1789
     */
 
1790
    CV_EXPORTS void projectPoints(InputArray objectPoints, OutputArray imagePoints, const Affine3d& affine,
 
1791
        InputArray K, InputArray D, double alpha = 0, OutputArray jacobian = noArray());
 
1792
 
 
1793
    /** @overload */
 
1794
    CV_EXPORTS_W void projectPoints(InputArray objectPoints, OutputArray imagePoints, InputArray rvec, InputArray tvec,
 
1795
        InputArray K, InputArray D, double alpha = 0, OutputArray jacobian = noArray());
 
1796
 
 
1797
    /** @brief Distorts 2D points using fisheye model.
 
1798
 
 
1799
    @param undistorted Array of object points, 1xN/Nx1 2-channel (or vector\<Point2f\> ), where N is
 
1800
    the number of points in the view.
 
1801
    @param K Camera matrix \f$K = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{_1}\f$.
 
1802
    @param D Input vector of distortion coefficients \f$(k_1, k_2, k_3, k_4)\f$.
 
1803
    @param alpha The skew coefficient.
 
1804
    @param distorted Output array of image points, 1xN/Nx1 2-channel, or vector\<Point2f\> .
 
1805
     */
 
1806
    CV_EXPORTS_W void distortPoints(InputArray undistorted, OutputArray distorted, InputArray K, InputArray D, double alpha = 0);
 
1807
 
 
1808
    /** @brief Undistorts 2D points using fisheye model
 
1809
 
 
1810
    @param distorted Array of object points, 1xN/Nx1 2-channel (or vector\<Point2f\> ), where N is the
 
1811
    number of points in the view.
 
1812
    @param K Camera matrix \f$K = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{_1}\f$.
 
1813
    @param D Input vector of distortion coefficients \f$(k_1, k_2, k_3, k_4)\f$.
 
1814
    @param R Rectification transformation in the object space: 3x3 1-channel, or vector: 3x1/1x3
 
1815
    1-channel or 1x1 3-channel
 
1816
    @param P New camera matrix (3x3) or new projection matrix (3x4)
 
1817
    @param undistorted Output array of image points, 1xN/Nx1 2-channel, or vector\<Point2f\> .
 
1818
     */
 
1819
    CV_EXPORTS_W void undistortPoints(InputArray distorted, OutputArray undistorted,
 
1820
        InputArray K, InputArray D, InputArray R = noArray(), InputArray P  = noArray());
 
1821
 
 
1822
    /** @brief Computes undistortion and rectification maps for image transform by cv::remap(). If D is empty zero
 
1823
    distortion is used, if R or P is empty identity matrixes are used.
 
1824
 
 
1825
    @param K Camera matrix \f$K = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{_1}\f$.
 
1826
    @param D Input vector of distortion coefficients \f$(k_1, k_2, k_3, k_4)\f$.
 
1827
    @param R Rectification transformation in the object space: 3x3 1-channel, or vector: 3x1/1x3
 
1828
    1-channel or 1x1 3-channel
 
1829
    @param P New camera matrix (3x3) or new projection matrix (3x4)
 
1830
    @param size Undistorted image size.
 
1831
    @param m1type Type of the first output map that can be CV_32FC1 or CV_16SC2 . See convertMaps()
 
1832
    for details.
 
1833
    @param map1 The first output map.
 
1834
    @param map2 The second output map.
 
1835
     */
 
1836
    CV_EXPORTS_W void initUndistortRectifyMap(InputArray K, InputArray D, InputArray R, InputArray P,
 
1837
        const cv::Size& size, int m1type, OutputArray map1, OutputArray map2);
 
1838
 
 
1839
    /** @brief Transforms an image to compensate for fisheye lens distortion.
 
1840
 
 
1841
    @param distorted image with fisheye lens distortion.
 
1842
    @param undistorted Output image with compensated fisheye lens distortion.
 
1843
    @param K Camera matrix \f$K = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{_1}\f$.
 
1844
    @param D Input vector of distortion coefficients \f$(k_1, k_2, k_3, k_4)\f$.
 
1845
    @param Knew Camera matrix of the distorted image. By default, it is the identity matrix but you
 
1846
    may additionally scale and shift the result by using a different matrix.
 
1847
    @param new_size
 
1848
 
 
1849
    The function transforms an image to compensate radial and tangential lens distortion.
 
1850
 
 
1851
    The function is simply a combination of fisheye::initUndistortRectifyMap (with unity R ) and remap
 
1852
    (with bilinear interpolation). See the former function for details of the transformation being
 
1853
    performed.
 
1854
 
 
1855
    See below the results of undistortImage.
 
1856
       -   a\) result of undistort of perspective camera model (all possible coefficients (k_1, k_2, k_3,
 
1857
            k_4, k_5, k_6) of distortion were optimized under calibration)
 
1858
        -   b\) result of fisheye::undistortImage of fisheye camera model (all possible coefficients (k_1, k_2,
 
1859
            k_3, k_4) of fisheye distortion were optimized under calibration)
 
1860
        -   c\) original image was captured with fisheye lens
 
1861
 
 
1862
    Pictures a) and b) almost the same. But if we consider points of image located far from the center
 
1863
    of image, we can notice that on image a) these points are distorted.
 
1864
 
 
1865
    ![image](pics/fisheye_undistorted.jpg)
 
1866
     */
 
1867
    CV_EXPORTS_W void undistortImage(InputArray distorted, OutputArray undistorted,
 
1868
        InputArray K, InputArray D, InputArray Knew = cv::noArray(), const Size& new_size = Size());
 
1869
 
 
1870
    /** @brief Estimates new camera matrix for undistortion or rectification.
 
1871
 
 
1872
    @param K Camera matrix \f$K = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{_1}\f$.
 
1873
    @param image_size
 
1874
    @param D Input vector of distortion coefficients \f$(k_1, k_2, k_3, k_4)\f$.
 
1875
    @param R Rectification transformation in the object space: 3x3 1-channel, or vector: 3x1/1x3
 
1876
    1-channel or 1x1 3-channel
 
1877
    @param P New camera matrix (3x3) or new projection matrix (3x4)
 
1878
    @param balance Sets the new focal length in range between the min focal length and the max focal
 
1879
    length. Balance is in range of [0, 1].
 
1880
    @param new_size
 
1881
    @param fov_scale Divisor for new focal length.
 
1882
     */
 
1883
    CV_EXPORTS_W void estimateNewCameraMatrixForUndistortRectify(InputArray K, InputArray D, const Size &image_size, InputArray R,
 
1884
        OutputArray P, double balance = 0.0, const Size& new_size = Size(), double fov_scale = 1.0);
 
1885
 
 
1886
    /** @brief Performs camera calibaration
 
1887
 
 
1888
    @param objectPoints vector of vectors of calibration pattern points in the calibration pattern
 
1889
    coordinate space.
 
1890
    @param imagePoints vector of vectors of the projections of calibration pattern points.
 
1891
    imagePoints.size() and objectPoints.size() and imagePoints[i].size() must be equal to
 
1892
    objectPoints[i].size() for each i.
 
1893
    @param image_size Size of the image used only to initialize the intrinsic camera matrix.
 
1894
    @param K Output 3x3 floating-point camera matrix
 
1895
    \f$A = \vecthreethree{f_x}{0}{c_x}{0}{f_y}{c_y}{0}{0}{1}\f$ . If
 
1896
    fisheye::CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS/ is specified, some or all of fx, fy, cx, cy must be
 
1897
    initialized before calling the function.
 
1898
    @param D Output vector of distortion coefficients \f$(k_1, k_2, k_3, k_4)\f$.
 
1899
    @param rvecs Output vector of rotation vectors (see Rodrigues ) estimated for each pattern view.
 
1900
    That is, each k-th rotation vector together with the corresponding k-th translation vector (see
 
1901
    the next output parameter description) brings the calibration pattern from the model coordinate
 
1902
    space (in which object points are specified) to the world coordinate space, that is, a real
 
1903
    position of the calibration pattern in the k-th pattern view (k=0.. *M* -1).
 
1904
    @param tvecs Output vector of translation vectors estimated for each pattern view.
 
1905
    @param flags Different flags that may be zero or a combination of the following values:
 
1906
    -   **fisheye::CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS** cameraMatrix contains valid initial values of
 
1907
    fx, fy, cx, cy that are optimized further. Otherwise, (cx, cy) is initially set to the image
 
1908
    center ( imageSize is used), and focal distances are computed in a least-squares fashion.
 
1909
    -   **fisheye::CALIB_RECOMPUTE_EXTRINSIC** Extrinsic will be recomputed after each iteration
 
1910
    of intrinsic optimization.
 
1911
    -   **fisheye::CALIB_CHECK_COND** The functions will check validity of condition number.
 
1912
    -   **fisheye::CALIB_FIX_SKEW** Skew coefficient (alpha) is set to zero and stay zero.
 
1913
    -   **fisheye::CALIB_FIX_K1..4** Selected distortion coefficients are set to zeros and stay
 
1914
    zero.
 
1915
    @param criteria Termination criteria for the iterative optimization algorithm.
 
1916
     */
 
1917
    CV_EXPORTS_W double calibrate(InputArrayOfArrays objectPoints, InputArrayOfArrays imagePoints, const Size& image_size,
 
1918
        InputOutputArray K, InputOutputArray D, OutputArrayOfArrays rvecs, OutputArrayOfArrays tvecs, int flags = 0,
 
1919
            TermCriteria criteria = TermCriteria(TermCriteria::COUNT + TermCriteria::EPS, 100, DBL_EPSILON));
 
1920
 
 
1921
    /** @brief Stereo rectification for fisheye camera model
 
1922
 
 
1923
    @param K1 First camera matrix.
 
1924
    @param D1 First camera distortion parameters.
 
1925
    @param K2 Second camera matrix.
 
1926
    @param D2 Second camera distortion parameters.
 
1927
    @param imageSize Size of the image used for stereo calibration.
 
1928
    @param R Rotation matrix between the coordinate systems of the first and the second
 
1929
    cameras.
 
1930
    @param tvec Translation vector between coordinate systems of the cameras.
 
1931
    @param R1 Output 3x3 rectification transform (rotation matrix) for the first camera.
 
1932
    @param R2 Output 3x3 rectification transform (rotation matrix) for the second camera.
 
1933
    @param P1 Output 3x4 projection matrix in the new (rectified) coordinate systems for the first
 
1934
    camera.
 
1935
    @param P2 Output 3x4 projection matrix in the new (rectified) coordinate systems for the second
 
1936
    camera.
 
1937
    @param Q Output \f$4 \times 4\f$ disparity-to-depth mapping matrix (see reprojectImageTo3D ).
 
1938
    @param flags Operation flags that may be zero or CV_CALIB_ZERO_DISPARITY . If the flag is set,
 
1939
    the function makes the principal points of each camera have the same pixel coordinates in the
 
1940
    rectified views. And if the flag is not set, the function may still shift the images in the
 
1941
    horizontal or vertical direction (depending on the orientation of epipolar lines) to maximize the
 
1942
    useful image area.
 
1943
    @param newImageSize New image resolution after rectification. The same size should be passed to
 
1944
    initUndistortRectifyMap (see the stereo_calib.cpp sample in OpenCV samples directory). When (0,0)
 
1945
    is passed (default), it is set to the original imageSize . Setting it to larger value can help you
 
1946
    preserve details in the original image, especially when there is a big radial distortion.
 
1947
    @param balance Sets the new focal length in range between the min focal length and the max focal
 
1948
    length. Balance is in range of [0, 1].
 
1949
    @param fov_scale Divisor for new focal length.
 
1950
     */
 
1951
    CV_EXPORTS_W void stereoRectify(InputArray K1, InputArray D1, InputArray K2, InputArray D2, const Size &imageSize, InputArray R, InputArray tvec,
 
1952
        OutputArray R1, OutputArray R2, OutputArray P1, OutputArray P2, OutputArray Q, int flags, const Size &newImageSize = Size(),
 
1953
        double balance = 0.0, double fov_scale = 1.0);
 
1954
 
 
1955
    /** @brief Performs stereo calibration
 
1956
 
 
1957
    @param objectPoints Vector of vectors of the calibration pattern points.
 
1958
    @param imagePoints1 Vector of vectors of the projections of the calibration pattern points,
 
1959
    observed by the first camera.
 
1960
    @param imagePoints2 Vector of vectors of the projections of the calibration pattern points,
 
1961
    observed by the second camera.
 
1962
    @param K1 Input/output first camera matrix:
 
1963
    \f$\vecthreethree{f_x^{(j)}}{0}{c_x^{(j)}}{0}{f_y^{(j)}}{c_y^{(j)}}{0}{0}{1}\f$ , \f$j = 0,\, 1\f$ . If
 
1964
    any of fisheye::CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS , fisheye::CV_CALIB_FIX_INTRINSIC are specified,
 
1965
    some or all of the matrix components must be initialized.
 
1966
    @param D1 Input/output vector of distortion coefficients \f$(k_1, k_2, k_3, k_4)\f$ of 4 elements.
 
1967
    @param K2 Input/output second camera matrix. The parameter is similar to K1 .
 
1968
    @param D2 Input/output lens distortion coefficients for the second camera. The parameter is
 
1969
    similar to D1 .
 
1970
    @param imageSize Size of the image used only to initialize intrinsic camera matrix.
 
1971
    @param R Output rotation matrix between the 1st and the 2nd camera coordinate systems.
 
1972
    @param T Output translation vector between the coordinate systems of the cameras.
 
1973
    @param flags Different flags that may be zero or a combination of the following values:
 
1974
    -   **fisheye::CV_CALIB_FIX_INTRINSIC** Fix K1, K2? and D1, D2? so that only R, T matrices
 
1975
    are estimated.
 
1976
    -   **fisheye::CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS** K1, K2 contains valid initial values of
 
1977
    fx, fy, cx, cy that are optimized further. Otherwise, (cx, cy) is initially set to the image
 
1978
    center (imageSize is used), and focal distances are computed in a least-squares fashion.
 
1979
    -   **fisheye::CALIB_RECOMPUTE_EXTRINSIC** Extrinsic will be recomputed after each iteration
 
1980
    of intrinsic optimization.
 
1981
    -   **fisheye::CALIB_CHECK_COND** The functions will check validity of condition number.
 
1982
    -   **fisheye::CALIB_FIX_SKEW** Skew coefficient (alpha) is set to zero and stay zero.
 
1983
    -   **fisheye::CALIB_FIX_K1..4** Selected distortion coefficients are set to zeros and stay
 
1984
    zero.
 
1985
    @param criteria Termination criteria for the iterative optimization algorithm.
 
1986
     */
 
1987
    CV_EXPORTS_W double stereoCalibrate(InputArrayOfArrays objectPoints, InputArrayOfArrays imagePoints1, InputArrayOfArrays imagePoints2,
 
1988
                                  InputOutputArray K1, InputOutputArray D1, InputOutputArray K2, InputOutputArray D2, Size imageSize,
 
1989
                                  OutputArray R, OutputArray T, int flags = fisheye::CALIB_FIX_INTRINSIC,
 
1990
                                  TermCriteria criteria = TermCriteria(TermCriteria::COUNT + TermCriteria::EPS, 100, DBL_EPSILON));
 
1991
 
 
1992
//! @} calib3d_fisheye
 
1993
}
 
1994
 
 
1995
} // cv
 
1996
 
 
1997
#ifndef DISABLE_OPENCV_24_COMPATIBILITY
 
1998
#include "opencv2/calib3d/calib3d_c.h"
 
1999
#endif
 
2000
 
 
2001
#endif