Glosario IA
El diccionario completo de la Inteligencia Artificial
Parámetros intrínsecos
Conjunto de características ópticas internas de una cámara incluyendo la distancia focal, el punto principal y los coeficientes de distorsión, que determinan cómo los puntos 3D se proyectan sobre el plano de imagen 2D. Estos parámetros son independientes de la posición y orientación de la cámara en el espacio.
Parámetros extrínsecos
Parámetros que describen la posición y orientación de una cámara con respecto a un sistema de coordenadas mundial, incluyendo la matriz de rotación y el vector de traslación. Permiten transformar las coordenadas del mundo real en coordenadas del sistema de referencia de la cámara.
Matriz de calibración
Matriz 3x3 que contiene los parámetros intrínsecos de la cámara, incluyendo las distancias focales fx y fy, el punto principal (cx, cy) y los coeficientes de skew. Es esencial para corregir las distorsiones y realizar mediciones precisas en el espacio de imagen.
Distorsión radial
Tipo de distorsión óptica causada por la forma no ideal de la lente, provocando un alejamiento o acercamiento de los puntos con respecto al centro óptico. Es modelada por coeficientes (k1, k2, k3) y debe ser corregida para una reconstrucción geométrica precisa.
Distorsión tangencial
Distorsión óptica resultante de un defecto de alineación entre los elementos ópticos de la cámara, provocando un desplazamiento de los puntos perpendicularmente a los rayos radiales. Generalmente es modelada por dos coeficientes (p1, p2) en el modelo de Brown-Conrady.
Punto principal
Punto de intersección entre el eje óptico de la cámara y el plano de imagen, generalmente ubicado en el centro teórico del sensor pero desplazado en la práctica. Es denotado como (cx, cy) en la matriz de calibración y es crucial para una proyección correcta.
Distancia focal
Distancia entre el centro óptico de la lente y el plano de imagen, expresada en píxeles en el contexto de calibración (fx, fy). Determina el campo visual y la escala de la proyección de los puntos 3D sobre la imagen.
Patrón de calibración
Herramienta física con patrones geométricos conocidos (tablero de ajedrez, círculos simétricos, cuadrícula de puntos) utilizada para determinar los parámetros de calibración. La precisión de sus características dimensionales influye directamente en la calidad de la calibración.
Coordenadas homogéneas
Representación matemática que extiende las coordenadas cartesianas mediante una dimensión adicional, permitiendo representar las transformaciones proyectivas y los puntos en el infinito de manera unificada. Esenciales para la calibración y la visión por computadora.
Rectificación de imagen
Proceso de transformación geométrica que corrige las distorsiones de la imagen para que las líneas rectas en el mundo real también sean rectas en la imagen. Utiliza los parámetros de calibración para producir una imagen no distorsionada y geométricamente correcta.
Modelo de estenopoico
Modelo geométrico simplificado de cámara que representa la proyección perspectiva mediante un simple orificio, sirviendo como base para la calibración. Ignora las aberraciones ópticas pero proporciona el marco fundamental para comprender las transformaciones 3D-2D.
Error de reproyección
Medida cuantitativa de la calidad de calibración, calculada como la distancia entre los puntos observados en la imagen y sus proyecciones teóricas utilizando los parámetros calibrados. Un error bajo indica una calibración precisa y fiable.
Calibración estéreo
Proceso simultáneo de calibración de dos o más cámaras para determinar sus parámetros intrínsecos y su posición relativa extrínseca. Esencial para la visión estereoscópica, la reconstrucción 3D y la medición de profundidad.
Distorsión de barril
Tipo específico de distorsión radial que causa una expansión de la imagen, donde las líneas rectas aparecen curvadas hacia afuera. Más frecuente con gran angular y objetivos de gran angular.
Distorsión de cojín
Forma de distorsión radial opuesta a la de barril, que causa una contracción de la imagen donde las líneas rectas aparecen curvadas hacia adentro. Típica de los objetivos teleobjetivo.
Autocalibración
Técnica de calibración que no requiere un patrón físico, utilizando las restricciones geométricas inherentes a las escenas o a los movimientos de la cámara. Menos precisa pero más flexible que la calibración con patrón.
Optimización por haces
Algoritmo de optimización no lineal que refina simultáneamente los parámetros de calibración y las poses de la cámara minimizando el error de reproyección global. Considerado como el estado del arte para la optimización de calibración.