结构光三维重建-Projector-Camera Calibration投影仪相机标定

目录

结构光三维重建-Projector-Camera Calibration投影仪相机标定

1.结构光相机标定软件

2. 依赖环境

2.1 安装TIFF

2.2 安装OpenCV

(1) 源码编译

(2) 编译OpenCV常见错误

2.3 安装QT5

3. 编译标定源码：3D Scanning Software

（1）源码编译

（2）常见的错误和解决方法

4.懒人必备

5. 结构光三维重建-3D Scanning Software实现三维重建

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1.结构光相机标定软件

结构光相机标定是一件十分复杂的过程，所幸布朗大学开源了一套投影仪摄像机标定系统(Projector-Camera Calibration/3D Scanning Software) 

官方地址： Projector-Camera Calibration / 3D Scanning Software

官网提供了Window和Apple OSX编译好的标定软件，很不幸的是，版本比较老旧，仅支持Windows 7 x64，Opencv也是比较老旧的OpenCV 2.4.11,没有提供Linux版本的,你想在Ubuntu成功运行还是要采坑的。

下面手把手教你，如何在Ubuntu上，编译源码

 当然，若你不想经历填坑的痛苦，可以直接下载本人已经修改好的源码，已经包括Opencv，TIFF，scan3d-capture-src-2015等源码，直接使用即可

下载地址： https://download.csdn.net/download/guyuealian/36484460

 关于如果实现三维重建，请查看下一篇博客《结构光三维重建-3D Scanning Software实现三维重建》：https://panjinquan.blog.csdn.net/article/details/121113787

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2. 依赖环境

2.1 安装TIFF

下载地址：Index of /libtiff/ ，tiff-4.0.4.tar.gz (tiff-4.0.x以上亦可)

2.2 安装OpenCV

(1) 源码编译

安装 OpenCV 所需要的库，在终端依次执行以下命令：

官网下载 OpenCV 4.3.0 的源代码（下载地址：Releases - OpenCV）并解压到 opencv4.3.0 目录，然后进入到 opencv4.3.0 的目录，执行

配置 OpenCV 工程文件

sudo cmake -DBUILD_TIFF=ON -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..

PS: 编译选项中，一定要加上-DBUILD_TIFF=ON， 因为标定系统源码需要用到TIFF，否则会出现TIFFReadDirectory@LIBTIFF_4.0’未定义的引用的错误

如果执行命令时出现下载 ippicv 失败，可以参考文章解决：ubuntu编译安装opencv3.3+python3

sudo make install

编译OpenCV，加上-DBUILD_TIFF=ON选项后，可能会出现以下各种错误

(2) 编译OpenCV常见错误

1.error: ‘O_RDONLY’ undeclared

/home/dm/app/opencv-4.3.0/3rdparty/libtiff/tif_close.c: In function ‘TIFFCleanup’:
/home/dm/app/opencv-4.3.0/3rdparty/libtiff/tif_close.c:50:23: error: ‘O_RDONLY’ undeclared (first use in this function)
  if (tif->tif_mode != O_RDONLY)

 解决方法：在opencv-4.3.0/3rdparty/libtiff/tiff.h头文件添加头文件#include <fcntl.h>

PS：如果还有类似的错误，请在发生错误的该源码文件中加入头文件#include <fcntl.h>

2.error: conflicting declaration of ‘int _TIFF_snprintf_f

In file included from /home/dm/app/opencv-4.3.0/3rdparty/libtiff/tif_stream.cxx:28:0:
/home/dm/app/opencv-4.3.0/3rdparty/libtiff/tiffiop.h:60:18: error: conflicting declaration of ‘int _TIFF_snprintf_f(char*, size_t, const char*, ...)’ with ‘C’ linkage
 #define snprintf _TIFF_snprintf_f

 解决方法：声明存在冲突，应该Linux已经存在了，所以可以注释opencv-4.3.0/3rdparty/libtiff/tiffiop.h源码的下面两行：

//#define snprintf _TIFF_snprintf_f
//extern int snprintf(char* str, size_t size, const char* format, ...);

3.error: ‘strchr’ was not declared in this scope

/home/dm/app/opencv-4.3.0/3rdparty/libtiff/tif_stream.cxx:361:6: error: ‘strchr’ was not declared in this scope
  if( strchr(mode, 'w') ) {
      ^~~~~~
/home/dm/app/opencv-4.3.0/3rdparty/libtiff/tif_stream.cxx:361:6: note: suggested alternative: ‘strtoq’
  if( strchr(mode, 'w') ) {

 解决方法：在发生错误的该源码文件中opencv-4.3.0/3rdparty/libtiff/tif_stream.cxx加入头文件 #include <string.h>

2.3 安装QT5

官网下载：https://download.qt.io/archive/qt/
清华镜像：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/qt/official_releases/qt/
下载qt-opensource-linux-x64-5.12.4.run (Qt 5.0.x以上亦可)

对于Linux系统，Qt官方的安装包总是假定C++编译器compiler、调试器debugger、生成器make以及其他开发工具 由该操作系统自己提供，另外构建Qt图形界面程序还需要OpenGL库文件（扩展名为 .a 和 .so）和头文件（扩展名为 .h）， OpenGL的开发库也是需要操作系统自己提供。所以在安装Qt官方run文件之前，必须先安装好Linux系统自己软件源里面 的GNU开发工具集和OpenGL开发库。下面针对三类 Linux 操作系统安装相应的GNU开发工具集和OpenGL开发库， 请注意安装软件都需要root权限，并且要联网安装。

sudo apt-get install build-essential libgl1-mesa-dev

给QT安装文件可执行权限：

chmod +x qt-opensource-linux-x64-5.12.4.run

./qt-opensource-linux-x64-5.12.4.run

QT安装教程，可参考：https://blog.csdn.net/a435262767/article/details/99317188 

安装后，终端输入qmake,会出现下截图，表示QT已经安装成功：

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3. 编译标定源码：3D Scanning Software

（1）源码编译

 官方地址： Projector-Camera Calibration / 3D Scanning Software  ，把下面的内容都下载下来

解压scan3d-capture-src-2015.zip

在project/scan3d-capture.pri，配置qmake的opencv路径：

 配置好opencv，就可以开始编译标定源码了：

每什么意外的话，直接make会出现各种opencv错误的，究其原因是opencv版本对应不上，源码使用的OpenCV 2.4.11,如果需要更高版本的OpenCV，如OpenCV4.3.0，则需要改动地方挺多

（2）常见的错误和解决方法

（1） error: ‘CV_BGR2GRAY’ was not declared in this scope

 将所有CV_BGR2GRAY改为cv::COLOR_BGR2GRAY

（2）error: ‘CV_RANSAC’ was not declared in this scope

 同上，将CV_RANSAC改为cv::RANSAC

（3）error: ‘CV_TERMCRIT_EPS’ was not declared in this scope

 将参数CV_TERMCRIT_EPS + CV_TERMCRIT_ITER改为cv::TermCriteria::EPS + cv::TermCriteria::MAX_ITER

（4）error: no matching function for call to ‘stereoCalibrate

修改参数：cv::stereoCalibrate如下

（5）error: ‘CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH’ was not declared in this scope

（6）error: ‘CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT’ was not declared in this scope

 这些错误都是因为版本差异问题导致的，需要改用的地方很多

修改头文件VideoInput.hpp：

修改源文件VideoInput.cpp,其他地方也参考修改

（7）error: ‘IplImage’ was not declared in this scope 

 源码修改如下：

（7） error: ‘cvReleaseCapture’ was not declared in this scope

如下修改： 

 （8）error: ‘CV_CAP_V4L2’ was not declared in this scope

将CV_CAP_V4L2修改为cv::CAP_V4L2

 （9）error: ‘cvCreateCameraCapture’ was not declared in this scope

最终，最后。。。。。，NND，还有错

 （10）VideoInput.cpp:(.text+0xb73)：对‘VideoInput::list_device_resolutions_v4l2(int, bool)’未定义的引用

OK，终于成功：

然后，你在 bin目录就可以找到一个可执行文件：scan3d-capture，

运行他即可：

./scan3d-capture

千呼万唤始出来,终于见到这个界面了：

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4.懒人必备

兄弟，如果，你不想经历上面填坑的痛苦，可以直接下载本人已经修改好的源码，已经包括Opencv，TIFF，scan3d-capture-src-2015等源码，直接使用即可

下载地址： https://download.csdn.net/download/guyuealian/36484460

 使用方法，如下：

## 安装tiff-4.3.0

```bash
cd tiff-4.3.0
./configure
make
sudo make install

## 安装OpenCV

已经把常见的错误，都修改了，可以直接build

```bash
cd opencv-4.3.0
bash build.sh

## 安装QT5

```bash
sudo apt-get install build-essential libgl1-mesa-dev
chmod +x qt-opensource-linux-x64-5.12.4.run
./qt-opensource-linux-x64-5.12.4.run

## 安装3D Scanning Software

已经把常见的错误，都修改了，可以直接build

```bash
cd scan3d-capture-src-2015/scan3d-capture-src
mkdir build
cd build
qmake ../project # 使用QT的qmake进行build
make # (or nmake to build with Microsoft Visual Studio)
```

## 运行3D Scanning Software
```bash
./bin/scan3d-capture
```

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5. 结构光三维重建-3D Scanning Software实现三维重建

 关于如果实现三维重建，请查看下一篇博客《结构光三维重建-3D Scanning Software实现三维重建》：https://panjinquan.blog.csdn.net/article/details/121113787