上一教程： 使用 ArUco 和 ChArUco 进行标定
这是一个常见问题解答的汇编，对想要使用 aruco 模块的用户很有用。

我只想标记一些物体，我应该用什么？

在这种情况下，你只需要单个 ArUco 标记。你可以在每个要识别的物体上放置一个或多个具有不同 ID 的标记。

标记检测使用哪种算法？

aruco 模块基于原始 ArUco 库。检测过程的完整描述可以在以下文献中找到：

‍S. Garrido-Jurado, R. Muñoz-Salinas, F. J. Madrid-Cuevas, and M. J. Marín-Jiménez. 2014. "Automatic generation and detection of highly reliable fiducial markers under occlusion". Pattern Recogn. 47, 6 (June 2014), 2280-2292. DOI=10.1016/j.patcog.2014.01.005

我的标记没有被正确检测到，我该怎么办？

可能有很多因素会阻止标记的正确检测。你可能需要调整cv::aruco::DetectorParameters 对象中的一些参数。首先你可以检查你的标记是否被cv::aruco::ArucoDetector::detectMarkers() 函数返回为被拒绝的候选者。根据此结果，你应该尝试修改不同的参数。

如果你使用的是 ArUco 棋盘，你也可以尝试使用cv::aruco::ArucoDetector::refineDetectedMarkers() 函数。如果你使用大型标记（400x400 像素及以上），尝试增加cv::aruco::DetectorParameters::adaptiveThreshWinSizeMax 值。还要避免ArUco 标记周围的窄边框（标记周长的 5% 或更少，由cv::aruco::DetectorParameters::minMarkerDistanceRate调整）出现在标记周围。

ArUco 棋盘的优点是什么？缺点是什么？

使用标记棋盘，你可以从一组标记而不是单个标记获得相机姿态。这样，即使棋盘的部分视图被遮挡，检测也能进行，因为只需要一个标记就能获得姿态。

此外，因为在大多数情况下你使用更多的角点进行姿态估计，所以它比使用单个标记更准确。

主要缺点是棋盘不如单个标记通用。

与 ArUco 棋盘相比，ChArUco 棋盘的优点和缺点是什么？

ChArUco 棋盘将棋盘与 ArUco 棋盘结合起来。因此，ChArUco 棋盘提供的角点比 ArUco 棋盘（或单个标记）提供的角点更准确。

主要缺点是 ChArUco 棋盘不如 ArUco 棋盘通用。例如，ChArUco 棋盘是一个具有特定标记布局的平面棋盘，而 ArUco 棋盘可以具有任何布局，甚至可以是 3D 的。此外，ChArUco 棋盘中的标记通常更小，更难以检测。

我不需要姿态估计，我应该使用 ChArUco 棋盘吗？

不需要。ChArUco 棋盘的主要目标是为姿态估计或相机标定提供高精度的角点。

ArUco 棋盘中的所有标记都应该放在同一个平面上吗？

不需要，ArUco 棋盘中的标记角点可以放置在其 3D 坐标系的任何位置。

ChArUco 棋盘中的所有标记都应该放在同一个平面上吗？

是的，ChArUco 棋盘中的所有标记都需要在同一个平面上，并且它们的布局由棋盘形状固定。

cv::aruco::Board 对象和cv::aruco::GridBoard 对象有什么区别？

cv::aruco::GridBoard 类是一种特殊的棋盘类型，它继承自cv::aruco::Board 类。cv::aruco::GridBoard 对象是一个棋盘，其标记放置在同一个平面上并采用网格布局。

什么是钻石标记？

钻石标记非常类似于 3x3 方格的 ChArUco 棋盘。但是，与 ChArUco 棋盘相反，钻石的检测是基于标记的相对位置。当你想为钻石中的任何（或所有）标记提供概念意义时，它们很有用。一个例子是使用其中一个标记来提供钻石的比例。

在进行棋盘检测、ChArUco 棋盘检测或钻石检测之前，我需要检测标记吗？

是的，单个标记的检测是 aruco 模块中的一个基本工具。它是使用cv::aruco::DetectorParameters::detectMarkers() 函数完成的。其余功能接收来自此函数的已检测标记列表。

我想校准我的相机，我可以使用这个模块吗？

是的，aruco 模块提供使用 ArUco 棋盘和 ChArUco 棋盘校准相机的方法。

我应该使用 ChArUco 棋盘还是 ArUco 棋盘进行校准？

强烈建议使用 ChArUco 棋盘进行校准，因为它精度高。

我应该使用预定义字典还是生成我自己的字典？

通常，使用预定义字典更容易。但是，如果你需要更大的字典（就标记数量或位数而言），你应该生成你自己的字典。如果你想最大化标记间的距离以在识别步骤中实现更好的纠错，字典生成也很有用。

我正在生成我自己的字典，但是它花费的时间太长了。

字典生成应该只在应用程序的开始进行一次，并且应该只需要几秒钟。如果你在检测循环的每次迭代中都生成字典，那就是做错了。

此外，建议使用cv::aruco::Dictionary::writeDictionary()将字典保存到文件中，并使用cv::aruco::Dictionary::readDictionary()在每次执行时读取它，这样您就不需要重新生成它。

我想使用我已打印的原始 ArUco 库中的一些标记，可以使用吗？

是的，预定义字典之一是cv::aruco::DICT_ARUCO_ORIGINAL，它可以检测具有相同标识符的原始 ArUco 库的标记。

我可以在这个模块中使用原始 ArUco 库的棋盘配置文件吗？

不能直接使用，您需要将 ArUco 文件的信息适配到 aruco 模块的棋盘格式。

我可以使用此模块检测基于二进制基准标记的其他库的标记吗？

可能可以，但是您需要将原始库的字典移植到 aruco 模块格式。

我需要将字典信息存储在文件中以便在不同的执行中使用吗？

如果您使用的是预定义字典之一，则不需要。否则，建议您将其保存到文件中。

我需要将棋盘信息存储在文件中以便在不同的执行中使用吗？

如果您使用的是cv::aruco::GridBoard或cv::aruco::CharucoBoard，您只需要存储提供给cv::aruco::GridBoard::GridBoard()构造函数或cv::aruco::CharucoBoard构造函数的棋盘测量值。如果您手动修改棋盘的标记 ID，或者如果您使用的是不同类型的棋盘，则应将棋盘对象保存到文件中。

aruco 模块是否提供将字典或棋盘保存到文件的函数？

您可以使用cv::aruco::Dictionary::writeDictionary()和cv::aruco::Dictionary::readDictionary()用于cv::aruco::Dictionary。棋盘类的成员数据是公开的，可以很容易地存储。

好的，但是如何渲染 3D 模型来创建增强现实应用程序呢？

为此，您需要使用外部渲染引擎库，例如 OpenGL。aruco 模块仅提供获取相机姿态（即旋转和平移向量）的功能，这是创建增强现实效果所必需的。但是，您需要将旋转和平移向量从 OpenCV 格式转换为您的 3D 渲染库接受的格式。原始 ArUco 库包含有关如何为 OpenGL 和 Ogre3D 执行此操作的示例。

我在我的研究工作中使用了这个模块，我该如何引用它？

您可以引用原始 ArUco 库。

‍S. Garrido-Jurado, R. Muñoz-Salinas, F. J. Madrid-Cuevas, and M. J. Marín-Jiménez. 2014. "Automatic generation and detection of highly reliable fiducial markers under occlusion". Pattern Recogn. 47, 6 (June 2014), 2280-2292. DOI=10.1016/j.patcog.2014.01.005

姿态估计标记检测不正确，我该怎么办？

必须注意，仅使用 4 个共面点进行姿态估计容易产生歧义。通常，如果相机靠近标记，则可以解决歧义。但是，随着标记变小，角点估计的误差会增大，歧义就会成为问题。尝试增大您正在使用的标记的大小，您还可以尝试非对称 (aruco_dict_utils.cpp) 标记以避免冲突。使用多个标记（ArUco/ChArUco/Diamonds 棋盘）并使用带有cv::SOLVEPNP_IPPE_SQUARE选项的 solvePnP() 进行姿态估计。更多信息请参见此问题。