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使用Python和OpenCV校准网络摄像头时出现错误

pythonopencvcamera-calibration
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我对这些都很新，正在尝试按照这个指南进行Webcam校准并使用以下代码。我遇到了以下错误..

OpenCV错误：在collectCalibrationData函数的文件/build/buildd/opencv-2.4.8+dfsg1/modules/calib3d/src/calibration.cpp的第3193行中，断言失败（ni > 0 && ni == ni1）

cv2.error: /build/buildd/opencv-2.4.8+dfsg1/modules/calib3d/src/calibration.cpp:3193: 错误：(-215) ni > 0 && ni == ni1 在 collectCalibrationData 函数中

有人能解释一下这个错误是什么以及如何修复吗？

(完整错误在底部)

import numpy as np
import cv2
import glob


criteria = (cv2.TERM_CRITERIA_EPS + cv2.TERM_CRITERIA_MAX_ITER, 30, 0.001)
# Arrays to store object points and image points from all the images.
objpoints = [] # 3d point in real world 
imgpoints = [] # 2d points in image plane.
images = glob.glob('*.png')


objp = np.zeros((6*7,3), np.float32)
objp[:,:2] = np.mgrid[0:7,0:6].T.reshape(-1,2)
objp = objp * 22


for fname in images:

    img = cv2.imread(fname)
    gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    ret = False
    # Find the chess board corners
    ret, corners = cv2.findChessboardCorners(gray, (6,9))
    # If found, add object points, image points (after refining them)
    if ret == True:
        objpoints.append(objp)
        cv2.cornerSubPix(gray, corners, (11,11), (-1,-1), criteria)

        imgpoints.append(corners)
        # Draw and display the corners 
        cv2.drawChessboardCorners(img, (6,9), corners, ret)
        cv2.imshow('img',img)
        cv2.waitKey(0)

cv2.waitKey(0)
for i in range (1,5):
    cv2.waitKey(1)
    cv2.destroyAllWindows()
    cv2.waitKey(1)


ret, mtx, dist, rvecs, tvecs = cv2.calibrateCamera(objpoints, imgpoints, gray.shape[::-1],None,None)
OpenCV错误：在collectCalibrationData函数中，文件/build/buildd/opencv-2.4.8+dfsg1/modules/calib3d/src/calibration.cpp的第3193行中断言失败（ni > 0 && ni == ni1）。 Traceback（最近的调用最先）： 路径： File "", line 1, in File "/usr/lib/python2.7/dist-packages/spyderlib/widgets/externalshell/sitecustomize.py", line 540, in runfile execfile(filename, namespace) File "/home/students/Test/test.py", line 49, in ret, mtx, dist, rvecs, tvecs = cv2.calibrateCamera(objpoints, imgpoints, gray.shape[::-1],None,None) cv2.error：/build/buildd/opencv-2.4.8+dfsg1/modules/calib3d/src/calibration.cpp:3193：错误：（-215）ni>0 && ni==ni1在函数collectCalibrationData中。
8个回答
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我曾经遇到过同样的问题，你主要的错误是（我知道这是因为我自己也犯了这个错误）你改变了棋盘大小（默认示例中是7x6，而你的是6x9），但你忽略了在例程顶部的初始化代码中更改大小。
objp = np.zeros((6*7,3), np.float32)
objp[:,:2] = np.mgrid[0:7,0:6].T.reshape(-1,2)

为了使其适用于多个棋盘大小，您可以调整代码如下：

# checkerboard Dimensions
cbrow = 5
cbcol = 7

# prepare object points, like (0,0,0), (1,0,0), (2,0,0) ....,(6,5,0)
objp = np.zeros((cbrow * cbcol, 3), np.float32)
objp[:, :2] = np.mgrid[0:cbcol, 0:cbrow].T.reshape(-1, 2)

.
.
.
ret, corners = cv2.findChessboardCorners(gray, (cbcol, cbrow), None)
这确实是正确答案，应该标记为有效答案，以免其他人犯和我一样的错误，没有看完所有的答案就做出决定。 - Rui Sebastião
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挖掘源代码：
for( i = 0; i < nimages; i++, j += ni )
{
    Mat objpt = objectPoints.getMat(i);
    Mat imgpt1 = imagePoints1.getMat(i);
    ni = objpt.checkVector(3, CV_32F);
    int ni1 = imgpt1.checkVector(2, CV_32F);
    CV_Assert( ni > 0 && ni == ni1 );
    ...

这个：Assertion failed (ni > 0 && ni == ni1) 的意思是，你的数组长度为零，或者对象和图像的数组大小不同。
要明确： calibrateCamera() 需要提供不仅是一个对象点数组和图像点数组，而且还需要提供一个图像和对象点的数组数组。如果你只有一幅图像（因此只有一组图像和对象点），你可以把这些数组包装在一对方括号中:
obj = [[x, y, z], [x1, y1, z1]] # wrong
img = [[x, y], [x1, y1]]        # wrong

obj = [[[x, y, z], [x1, y1, z1]]] # right
img = [[[x, y], [x1, y1]]]        # right

回想起我自己第一次跟随这个教程时，看起来你唯一改变的是文件扩展名（从jpg改为png），这表明你正在使用自己的资源，因此你的问题可能在于你使用的图像数量。我认为可能是你使用的图像没有成功选择棋盘格，因此你的对象点数组永远不会添加任何内容。在运行calibrateCamera之前尝试打印出数组，或者使用/samples/cpp中提供的棋盘格图像。
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我遇到了同样的问题，经过一番调研，我在这里的答案中找到了问题所在。

我解决它是通过改变 objp 的形状：

objp = objp.reshape(-1,1,3)

我还遇到了另一个问题：使用findChessboardCorners函数找到的角点数量可能会少于7*6（棋盘格大小），因此我只保留了找到的角点的数量作为3D点：

corners2 = cv2.cornerSubPix(image=gray, corners=corners, 
               winSize=(11,11), zeroZone=(-1,-1),
               criteria=(cv2.TERM_CRITERIA_EPS + 
                         cv2.TERM_CRITERIA_MAX_ITER, 30, 0.001))
imgpoints.append(corners2)
objpoints.append(objp[0:corners2.shape[0]])

之后代码工作得很好 :D
编辑：我意识到角点数可以小于模式大小，如果我们检查corners不是None而不是使用retval（真或假）。
0

所以我发现错误是由于imgpoints只有一个元素，而应该与objpoints一样长。我发现如果您使用一个图像，然后在校准函数中直接用corners替换imgpoints即可。希望这能帮助到遇到同样错误的人。

（一路上已经做了一些更改，仍在尝试修复它以使用多个图像）

import numpy as np
import cv2
import glob

# termination criteria
criteria = (cv2.TERM_CRITERIA_EPS + cv2.TERM_CRITERIA_MAX_ITER, 30, 0.001)
# Arrays to store object points and image points from all the images.

imgpoints = [] # 2d points in image plane.
images = glob.glob('*.png')

for fname in images:

    img = cv2.imread(fname)
    gray = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    ret = False
    # Find the chess board c  orners
    ret, corners = cv2.findChessboardCorners(gray, (6,9))
    # If found, add object points, image points (after refining them)
    if ret == True:
        cv2.cornerSubPix(gray, corners, (11,11), (-1,-1), criteria)
        imgpoints.append(corners)
        # Draw and display the corners 
        cv2.drawChessboardCorners(img, (6,9), corners, ret)
        cv2.imshow('img',img)
        cv2.waitKey(0)

cv2.waitKey(0)
for i in range (1,5):
    cv2.waitKey(1)
    cv2.destroyAllWindows()
    cv2.waitKey(1)
imgpoints = np.array(imgpoints,'float32')
print len(corners), len(pattern_points)



pattern_size = (9, 6)
pattern_points = np.zeros( (np.prod(pattern_size), 3), np.float32)
pattern_points[:, :2] = np.indices(pattern_size).T.reshape(-1, 2).astype(np.float32)
pattern_points = np.array(pattern_points,dtype=np.float32)

ret, matrix, dist_coef, rvecs, tvecs = cv2.calibrateCamera([pattern_points], [corners], gray.shape[::-1], flags=cv2.CALIB_USE_INTRINSIC_GUESS)
0

谢谢 @s-low！你的源代码非常有帮助。

对于初学者来说，另一个可能犯的错误是关于 objp 的数据类型。

当我赋值 objp = np.zeros((6*7,3), np.float32) 时，我忽略了数据类型的赋值。在 Python 2.7 中，默认的 dtype 是 float64。因此，当代码调用函数 'cv2.calibrateCamera' 时，会出现类似的断言错误：

OpenCV Error: Assertion failed (ni >= 0) in collectCalibrationData, file /Users/jhelmus/anaconda/conda-bld/work/opencv-2.4.8/modules/calib3d/src/calibration.cpp, line 3169

所以，仅有源代码ni = objpt.checkVector(3, CV_32F)就给了我一个线索，即objp的矩阵必须分配给float32。

0

我遇到了同样的问题，导致了Assertion failed (ni > 0 && ni == ni1)； 我认为应该学习ni和ni1的真正含义，这在第一个答案中已经讨论过了。objectpoint和imagepoints应该完全相同，无论mat的数量或大小如何。 对于我来说，我的问题是我有5个图像点和物体点的mat，而对于mat的大小，图像点是36*2，而物体点是48*3。所以我说它们应该完全相同，除了一个是point2f，另一个是point3f。

我在将对象点的大小更改为36*3后解决了这个问题。 - Nan
0

如果您按照以下示例进行操作：

opencvdoc

那么，问题很容易解决，因为函数：

Corners2 = cv2.cornerSubPix (gray, corners, (11,11), (-1,1), criteria)

在当前版本的OpenCV中返回Null

这个也是：

Img = cv2.drawChessboardCorners (img, (7.6), corners2, ret)

所以您只需要更改这些代码行，这是我对代码的适应性：

from webcam import Webcam
import cv2
from datetime import datetime
import numpy as np

webcam = Webcam()
webcam.start()

criteria = (cv2.TERM_CRITERIA_EPS + cv2.TERM_CRITERIA_MAX_ITER, 30, 0.001)
objp = np.zeros((6*9,3), np.float32)
objp[:,:2] = np.mgrid[0:9,0:6].T.reshape(-1,2)
objpoints = []
imgpoints = []
i = 0

while i < 10:
    image = webcam.get_current_frame()
    gray = cv2.cvtColor(image,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    ret, corners = cv2.findChessboardCorners(gray, (9,6), None)    
    print ret

    if ret == True:
        cv2.cornerSubPix(gray,corners,(11,11),(-1,-1),criteria)       
        imgpoints.append(corners)
        objpoints.append(objp)
        cv2.drawChessboardCorners(image, (9,6), corners,ret)
        i += 1


    cv2.imshow('grid', image)
    cv2.waitKey(1000)

cv2.destroyAllWindows()
ret, mtx, dist, rvecs, tvecs = cv2.calibrateCamera(objpoints, imgpoints, gray.shape[::-1],None,None)
np.savez("webcam_calibration_ouput_2", ret=ret, mtx=mtx, dist=dist, rvecs=rvecs, tvecs=tvecs)

网络摄像头类：

import cv2
from threading import Thread

class Webcam:

    def __init__(self):
        self.video_capture = cv2.VideoCapture(0)
        self.current_frame = self.video_capture.read()[1]

    # create thread for capturing images
    def start(self):
        Thread(target=self._update_frame, args=()).start()

    def _update_frame(self):
        while(True):
            self.current_frame = self.video_capture.read()[1]

    # get the current frame
    def get_current_frame(self):
        return self.current_frame

请注意，数字6和9的位置可能会根据您棋盘的尺寸而有所变化。我棋盘的尺寸是10x7。
0

我在使用自己手机相机拍摄的jpg图像进行输入时，遇到了同样的问题。最初，当我只是运行你分享的链接中提供的代码时，我发现rect总是设置为FALSE。后来我发现，我输入了与棋盘精确大小相同的尺寸，这使得代码无法识别棋盘格模式。我的意思是，我使用了大小为8X6的棋盘，并在代码中输入了8X6，例如下面所示：

objp = np.zeros((6*8,3), np.float32)
objp[:,:2] = np.mgrid[0:8,0:6].T.reshape(-1,2)

因此它无法识别模式，当我将行和列的维度分别减少 1（或更多，在我的情况下为7X5）时，哇！我得到了参数，并输出了图像。
objp = np.zeros(((5*7,3), np.float32)
objp[:,:2] = np.mgrid[0:7,0:5].T.reshape(-1,2)

另外，如果您正在使用此文档来查看OpenCV 3.0 beta doc，可能需要进行一些微小的更改，您可以通过单击这里来查看差异。

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可以查看英文原文，
原文链接