L’étalonnage de la caméra, souvent appelé résection de la caméra, est un moyen d’examiner une image ou une vidéo et de déduire quelle était la situation de la caméra au moment où l’image a été capturée. L’étalonnage de la caméra est principalement utilisé dans les applications robotiques et lors de la modélisation virtuelle de scènes sur la base d’une entrée réelle. Traditionnellement, l’étalonnage de la caméra était un processus difficile et fastidieux, mais les applications logicielles modernes le rendent assez facile à réaliser, même pour les utilisateurs à domicile.
L’une des principales utilisations de l’étalonnage de l’appareil photo est de déterminer où se trouvait un appareil photo par rapport à une scène d’une photographie. Disons que vous avez pris une photo d’une grande pièce avec un sol quadrillé, et dans cette pièce vous avez placé une chaise et une table. Vous avez ensuite entré cette image dans un programme de modélisation et construit un modèle en 3 dimensions autour de la scène. Dans cette scène, vous pouvez ensuite placer n’importe quel nombre d’autres objets virtuels, tels que des personnages modélisés pour interagir avec la scène, ou d’autres accessoires.
Les programmes de rendu, cependant, utilisent également une caméra, bien que virtuelle. Pour que les objets modélisés interagissent correctement avec les objets qui ont été pris sous forme de photographie, nous devons nous assurer que notre appareil photo virtuel est dans la même position que notre appareil photo réel lorsque nous avons pris la photo initiale. L’étalonnage de la caméra y parvient en utilisant des formules pour travailler essentiellement en arrière et en déduire où se trouvait la vraie caméra par rapport à la scène.
Le calibrage de la caméra peut également être utilisé pour comprendre d’autres choses sur la caméra par rapport à la scène. Par exemple, en utilisant des formules, nous pouvons déterminer la distance focale à laquelle la scène a été tournée. Nous pouvons également déterminer le facteur d’inclinaison de l’image et toute distorsion de l’objectif qui aurait pu être introduite, créant un effet en coussin. Nous pouvons également déterminer si les pixels réels de la caméra étaient carrés ou non, et quels auraient pu être les facteurs de mise à l’échelle horizontale et verticale des pixels.
On peut également utiliser l’étalonnage ou la résection de la caméra pour prendre une image envoyée à un ordinateur et déterminer où se trouvent les différentes coordonnées dans le monde réel. Ce type de déduction est crucial pour le fonctionnement des robots censés interagir visuellement avec le monde physique. Ces robots peuvent ensuite utiliser un appareil d’entrée photographique ou vidéo et calibrer afin de déterminer où les objets qu’ils voient pourraient se trouver dans le monde réel, en termes réels de distance et de vecteur.
C’est l’un des principaux domaines d’étude de la robotique, car des méthodes de résection plus rapides et plus précises permettent aux robots d’interagir avec le monde de manière plus sophistiquée. Un robot avec une faible capacité à discerner la distance des objets devra compter en grande partie sur des essais et des erreurs pour se déplacer sur le terrain ou manipuler un objet, alors qu’un robot capable de modéliser avec précision sa propre place dans le monde par rapport à d’autres objets, est capable de se déplacer de manière transparente et fluide dans le monde.