Image 定位系统中摄像机倾斜的程序校正

快速介绍：
我们正在开发一种定位系统，其工作原理如下。我们的相机位于机器人上，指向上方（看着天花板）。在天花板上，我们有一些类似地标的东西，因为我们可以计算机器人的位置。看起来是这样的：

我们的问题：
相机倾斜了一点（我想是0-4度），因为机器人的表面不是很均匀。这意味着，当机器人转过身但保持在相同的坐标时，摄像机会看到天花板上的不同位置，因此我们的定位程序会产生机器人的不同位置，即使它只是转过身，一点也没有移动

我们当前的（硬编码）解决方案：
我们已经从相机上拍摄了一些测试照片，绕着镜头轴旋转。从图片中我们推断出它在图片的“向上方向”倾斜约4度。使用一些简单的几何变换，我们成功地减少了倾斜效果并找到了真实的相机位置。在以下图片中，灰点标记图片的中心，黑点是天花板上相机所在的真实位置。黑点从灰点转换而来（通过修正灰点位置计算其位置）。正如你很容易注意到的，灰点在天花板上形成一个圆圈，黑点是这个圆圈的中心

我们解决方案的问题：

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我们的做法完全不受欢迎。如果我们把摄像机移到一个新的机器人上，倾斜的角度和方向必须完全重新校准。因此，我们希望将校准阶段留给用户，这将需要拍摄一些照片，由用户评估倾斜参数，然后在程序中进行设置。我的问题是：你能想出更好的（更自动的）解决方案来计算倾斜参数或纠正图片上的倾斜吗？

干得好。自动校准是一个很好的挑战

一个想法是使用屋顶瓷砖的平行线： 如果相机是完全水平的，那么照片中的所有线条也将是平行的。 如果相机倾斜，则所有直线都将割线（它们在消失点相交）

现在，这可能很难实现。对于您使用的相机，首先需要校正失真，以便线条确实是直的

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您的实际方法可能更简单、更可靠。正如您所描述的，它似乎可以自动化以变得用户友好。让机器人自行启动，并实际确定哪一点仍在图片中的同一位置。

你不能在摄像机下方放置某种水平平台吗？我相信有一个软件解决方案可以解决这个问题，但它可能非常重要，可能很难实现，您如何知道它在所有情况下都能工作？调平相机似乎是一个更简单、更全面的解决方案。是的，我们也考虑过硬件解决方案，特别是使用靶心水准仪，但我们还想了解其他可能性（如果存在）。谢谢你的回答。事实上，完全自动配置似乎不太可能，我们的教授也持同样的观点。我们考虑过使用加速计，市场上有一些非常小的加速计。我们将看到：）我们刚刚在i2c总线上的电路板上安装了一个加速计。似乎工作得很好，现在我们必须为它编写一些代码，希望它能工作。只是想让你知道。