Python+OpenCV实现棋盘格标定板生成
前言：在计算机视觉领域，相机标定是基础且关键的步骤，其目的是获取相机的内参矩阵和畸变系数，而棋盘格是最常用的标定模板。手动绘制棋盘格不仅繁琐，还容易出现尺寸不精准、格子不规整等问题，影响标定精度。本文将分享一个基于Python+OpenCV的棋盘格标定板生成工具，支持自定义规格，一键生成可直接打印的标定板，新手也能轻松上手。
一、工具核心功能
默认生成A4尺寸棋盘格，支持自定义纸张尺寸（需少量修改代码）
可自由设置X/Y方向内角点数量、单个方格尺寸（毫米）
支持自定义图片分辨率（DPI），保证打印清晰度
自动居中绘制棋盘格，添加边框，生成后自动输出详细参数信息
支持自定义输出路径，未指定时自动保存到脚本所在目录
二、环境准备
本工具依赖两个核心Python库：OpenCV（用于图像处理）和numpy（用于数组运算），安装命令如下：
pip install opencv-python numpy安装完成后，可通过以下代码验证是否安装成功：
import cv2 import numpy as np print("OpenCV版本：", cv2.__version__) print("numpy版本：", np.__version__)
import cv2 import numpy as np print("OpenCV版本：", cv2.__version__) print("numpy版本：", np.__version__)若未报错且正常输出版本号，则环境配置完成。
三、完整代码展示
直接复制以下代码，保存为create_a4_board.py文件即可使用：
#!/usr/bin/env python3 import cv2 import numpy as np import os import argparse from pathlib import Path def create_checkerboard(width_mm, height_mm, squares_x, squares_y, square_size_mm, dpi=300, output_path=None): """ 创建指定尺寸的棋盘格标定板 参数: width_mm: 纸张宽度（毫米） height_mm: 纸张高度（毫米） squares_x: X方向内角点数量 squares_y: Y方向内角点数量 square_size_mm: 每个方格的大小（毫米） dpi: 输出图片的分辨率 output_path: 输出文件路径，默认None（自动生成） """ # 计算像素尺寸 width_pixels = int(width_mm * dpi / 25.4) height_pixels = int(height_mm * dpi / 25.4) square_size_pixels = int(square_size_mm * dpi / 25.4) # 计算棋盘格的实际像素尺寸 board_width_pixels = squares_x * square_size_pixels board_height_pixels = squares_y * square_size_pixels # 计算棋盘格在图像中的居中位置 offset_x = (width_pixels - board_width_pixels) // 2 offset_y = (height_pixels - board_height_pixels) // 2 # 创建白色背景 image = np.ones((height_pixels, width_pixels), dtype=np.uint8) * 255 # 绘制棋盘格 for i in range(squares_y): for j in range(squares_x): # 棋盘格起始颜色为黑色（左上角） if (i + j) % 2 == 0: # 计算每个方格的像素位置 x1 = offset_x + j * square_size_pixels y1 = offset_y + i * square_size_pixels x2 = x1 + square_size_pixels y2 = y1 + square_size_pixels # 确保不超出图像边界 x1 = max(0, x1) y1 = max(0, y1) x2 = min(width_pixels, x2) y2 = min(height_pixels, y2) # 填充黑色 image[y1:y2, x1:x2] = 0 # 添加边框（可选） border_size = 1 if border_size > 0: image[:border_size, :] = 0 image[-border_size:, :] = 0 image[:, :border_size] = 0 image[:, -border_size:] = 0 # 如果未指定输出路径，自动生成 if output_path is None: # 获取脚本所在目录 script_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)) # 生成文件名 filename = f"a4_board.jpg" output_path = os.path.join(script_dir, filename) # 确保输出目录存在 os.makedirs(os.path.dirname(output_path), exist_ok=True) # 保存图像 cv2.imwrite(output_path, image) print(f"\n棋盘格标定板生成完成！") print(f"规格: {squares_x}x{squares_y} 内角点 ({(squares_x+1)}x{(squares_y+1)} 方格)") print(f"方格大小: {square_size_mm} mm") print(f"纸张尺寸: {width_mm}x{height_mm} mm (A4)") print(f"分辨率: {dpi} DPI") print(f"图像尺寸: {width_pixels}x{height_pixels} 像素") print(f"保存路径: {output_path}") print(f"\n注意事项:") print(f"1. 打印时请确保在打印设置中选择'实际大小'或'100%缩放'选项") print(f"2. 建议使用高质量的打印机和纸张") print(f"3. 打印后使用尺子测量方格大小进行验证") return image, output_path def main(): # 创建参数解析器 parser = argparse.ArgumentParser(description='生成A4大小的棋盘格标定板') # A4尺寸默认值（毫米） a4_width_mm = 210 a4_height_mm = 297 # 添加命令行参数 parser.add_argument('--squares-x', type=int, default=6, help='X方向内角点数量（默认：6）') parser.add_argument('--squares-y', type=int, default=9, help='Y方向内角点数量（默认：9）') parser.add_argument('--square-size', type=int, default=25, help='每个方格的大小（毫米，默认：25）') parser.add_argument('--dpi', type=int, default=300, help='输出图片的分辨率（默认：300 DPI）') parser.add_argument('--output', type=str, default=None, help='输出文件路径（默认：自动生成）') # 解析参数 args = parser.parse_args() # 打印程序信息 print("="*60) print(" 棋盘格标定板生成器 (A4尺寸) ") print("="*60) # 创建棋盘格 create_checkerboard( width_mm=a4_width_mm, height_mm=a4_height_mm, squares_x=args.squares_x, squares_y=args.squares_y, square_size_mm=args.square_size, dpi=args.dpi, output_path=args.output ) print("="*60) if __name__ == "__main__": # 检查是否安装了OpenCV try: import cv2 except ImportError: print("错误: 未安装OpenCV库") print("请使用以下命令安装: pip install opencv-python numpy") exit(1) main()代码运行结果如下，生成了一张棋盘格图片：