Abstract:Fisheye lens cameras enable to increase the Field of View (FOV), and consequently they have been largely used in several applications like robotics. The use of this type of cameras in closerange Photogrammetry for high accuracy applications, requires rigorous calibration. The main aim of this work is to present the calibration results of a Fuji Finepix S3PRO camera with Samyang 8mm fisheye lens using rigorous mathematical models. Mathematical models based on Perspective, Stereo-graphic, Equi-distant, Orthogonal and Equi-solid-angle projections were implemented and used in the experiments. The fisheye lenses are generally designed following one of the last four models, and Bower-Samyang 8mm lens is based on Stereo-graphic projection. These models were used in combination with symmetric radial, decentering and affinity distortion models. Experiments were performed to verify which set of IOPs (Interior Orientation Parameters) presented better results to describe the camera inner geometry. Collinearity mathematical model, which is based on perspective projection, presented the less accurate results, which was expected because fisheye lenses are not designed following the perspective projection. Stereo-graphic, Equi-distant, Orthogonal and Equi-solid-angle projections presented similar results even considering that Bower-Samyang fisheye lens was built based on Stereo-graphic projection. The experimental results also demonstrated a small correlation between IOPs and EOPs (Exterior Orientation Parameters) for Bower-Samyang lens.Keywords: Photogrammetry; Camera calibration; Digital cameras; Omnidirectional Systems.
Resumo:As câmaras com objetiva olho de peixe permitem aumentar o campo de visada da câmara, e consequentemente é amplamente empregada na robótica. O uso desse tipo de câmara em aplicações de alta acurácia na Fotogrametria a curta distância, exige a sua calibração. O objetivo principal é calibrar a câmara Fuji Finepix S3pro com a lente olho de peixe Bower-Samyang 8mm usando modelos matemático rigorosos. Modelos matemáticos baseados nas projeções perspectiva, estereográfica, equidistante, ortogonal e do ângulo equi-sólido foram implementados e usados nos experimentos. As lentes olho de peixe são geralmente fabricadas seguindo um dos quatro últimos modelos, e a lente Bower-Samyang 8 mm é baseada na projeção estereográfica. Os modelos matemáticos foram usados em conjunto com os modelos de distorções radial simétrica, descentrada e de afinidade. Experimentos foram realizados para verificar o conjunto de parâmetros de orientação interior adequado para descrever a geometria interna da câmara. O modelo matemático de colinearidade, baseado na projeção perspectiva, apresentou o resultado menos acurado. As lentes olho de peixe não são fabricadas conforme a projeção perspectiva, o que justifica esse resultado. Os resultados obtidos com as projeções estereográfica, equidistante, ortogonal e do ângulo equi-sólido não apresentam diferenças significativas, embora a lente olho de peixe Bower-Samyang tenha sido constr...