eWand: A calibration framework for wide baseline frame-based and event-based camera systems

要約

複数のカメラを使って物体の位置を正確に三角測量するためには、正確なキャリブレーションが不可欠です。しかし、カメラの変位ごとに繰り返す必要があり、時間のかかる作業でもあります。標準的なアプローチは、幾何学的に既知の印刷パターンを使用して、カメラの固有パラメータと外部パラメータを推定することです。同じアイデアをイベントベースのカメラにも適用できますが、余分な作業が必要になります。イベントからのフレーム再構成を使用することで、印刷されたパターンを検出することができます。点滅パターンを画面に表示することもできます。そして、イベントから直接パターンを検出することができる。このような較正方法は、フレームベースのカメラとイベントベースのカメラの両方に対して正確な固有較正を提供することができる。しかし、2Dパターンを使用する場合、カメラの視点やベースラインが大きく異なるため、マルチカメラの外部較正にはいくつかの制限があります。2Dパターンは一方向からしか検出できず、カメラまでの距離を補正するためにかなりの大きさが必要です。このため、外部キャリブレーションには時間と手間がかかる。これらの制限を克服するために、印刷または表示されたパターンの代わりに、不透明な球体内の点滅LEDを使用する新しい方法であるeWandを提案する。この方法は、イベントベースとフレームベースの両方のカメラで高精度を維持しながら、より高速で使いやすい外部キャリブレーション・アプローチを提供します。

要約(オリジナル)

Accurate calibration is crucial for using multiple cameras to triangulate the position of objects precisely. However, it is also a time-consuming process that needs to be repeated for every displacement of the cameras. The standard approach is to use a printed pattern with known geometry to estimate the intrinsic and extrinsic parameters of the cameras. The same idea can be applied to event-based cameras, though it requires extra work. By using frame reconstruction from events, a printed pattern can be detected. A blinking pattern can also be displayed on a screen. Then, the pattern can be directly detected from the events. Such calibration methods can provide accurate intrinsic calibration for both frame- and event-based cameras. However, using 2D patterns has several limitations for multi-camera extrinsic calibration, with cameras possessing highly different points of view and a wide baseline. The 2D pattern can only be detected from one direction and needs to be of significant size to compensate for its distance to the camera. This makes the extrinsic calibration time-consuming and cumbersome. To overcome these limitations, we propose eWand, a new method that uses blinking LEDs inside opaque spheres instead of a printed or displayed pattern. Our method provides a faster, easier-to-use extrinsic calibration approach that maintains high accuracy for both event- and frame-based cameras.

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