calibrate_default.py

calibrate_default.py

import cv2
import numpy as np
import glob
import os
import argparse

def calibrate_from_folder(folder_path, pattern_size=(9, 6), square_size=1.0, save_path='camera_params.npz'):
    # 実世界のチェスボード上の交点の3D座標（Z=0の平面上）
    objp = np.zeros((pattern_size[0] * pattern_size[1], 3), np.float32)
    objp[:, :2] = np.mgrid[0:pattern_size[0], 0:pattern_size[1]].T.reshape(-1, 2)
    objp *= square_size  # ← ここでmm単位を反映

    objpoints = []  # 3D点
    imgpoints = []  # 2D点

    # 画像ファイルを再帰的に探索
    image_paths = glob.glob(os.path.join(folder_path, '**', '*.jpg'), recursive=True)
    image_paths += glob.glob(os.path.join(folder_path, '**', '*.png'), recursive=True)

    print(f"{len(image_paths)} 枚の画像が見つかりました")

    if not image_paths:
        print("画像が見つかりませんでした")
        return

    for img_path in image_paths:
        img = cv2.imread(img_path)
        gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

        ret, corners = cv2.findChessboardCorners(gray, pattern_size, None)

        if ret:
            objpoints.append(objp)
            corners2 = cv2.cornerSubPix(
                gray, corners, (11, 11), (-1, -1),
                criteria=(cv2.TERM_CRITERIA_EPS + cv2.TERM_CRITERIA_MAX_ITER, 30, 0.001)
            )
            imgpoints.append(corners2)
            print(f"OK: {img_path}")
        else:
            print(f"NG: {img_path}")

    ret, camera_matrix, dist_coeffs, rvecs, tvecs = cv2.calibrateCamera(
        objpoints, imgpoints, gray.shape[::-1], None, None
    )

    # 再投影誤差の評価
    total_error = 0
    for i in range(len(objpoints)):
        imgpoints2, _ = cv2.projectPoints(objpoints[i], rvecs[i], tvecs[i], camera_matrix, dist_coeffs)
        error = cv2.norm(imgpoints[i], imgpoints2, cv2.NORM_L2) / len(imgpoints2)
        total_error += error

    print("\n=== キャリブレーション結果 ===")
    print("Camera Matrix:\n", camera_matrix)
    print("Distortion Coefficients:\n", dist_coeffs.ravel())
    print("平均再投影誤差: {:.4f}".format(total_error / len(objpoints)))

    # 保存
    np.savez(save_path, camera_matrix=camera_matrix, dist_coeffs=dist_coeffs)
    print(f"\n保存しました: {save_path}")


if __name__ == '__main__':
    parser = argparse.ArgumentParser(description='OpenCV カメラキャリブレーションスクリプト')
    parser.add_argument('--folder', type=str, required=True, help='チェスボード画像のフォルダパス')
    parser.add_argument('--cols', type=int, default=9, help='チェスボードの列（交点数）')
    parser.add_argument('--rows', type=int, default=6, help='チェスボードの行（交点数）')
    parser.add_argument('--square-size', type=float, default=1.0, help='チェスボード1マスのサイズ（mm単位）')
    parser.add_argument('--output', type=str, default='camera_params.npz', help='出力ファイル名')

    args = parser.parse_args()

    pattern_size = (args.cols, args.rows)
    calibrate_from_folder(
        folder_path=args.folder,
        pattern_size=pattern_size,
        square_size=args.square_size,
        save_path=args.output
    )