¿Cómo tomo una foto de un objeto perfectamente vertical como una vista superior?

Para obtener una vista ortográfica de su sujeto usando una cámara, necesitaría una lente telecéntrica . Un requisito para una lente telecéntrica es que el ancho de la lente sea al menos tan grande como el objeto más ancho que desea fotografiar usándolo. Si su espada mide tres pies de largo, entonces necesitaría una lente telecéntrica de al menos tres pies de diámetro...

Una solución que adoptan muchas personas que desean una vista ortográfica de un objeto es usar un escáner, en lugar de una cámara. Los colectores ópticos de un escáner se mueven linealmente a medida que recopilan cada línea de información. Esto asegura que se mantenga un ángulo constante desde un extremo del objeto escaneado al otro. También se puede usar una cámara para tomar múltiples imágenes de un objeto mientras se mueve la cámara linealmente a lo largo del objeto que se está fotografiando, luego combinándolas en un panorama de movimiento lineal o paralelo .

Eso no es distorsión. Su lente simplemente no está directamente sobre el mango. La cámara no puede estar directamente sobre cada punto de la espada, por lo que siempre tendrás este problema hasta cierto punto.

Lo mejor que puedo sugerir es tener tanta distancia de trabajo entre la cámara y el sujeto: use una distancia focal más larga para aplanar/minimizar los ángulos.

La respuesta de Michael Clark y la respuesta de MikeW son buenas y probablemente todo lo que necesita, pero agregaré otra a la mezcla:

En lugar de intentar capturar el objeto en sí, tome una fotografía de la sombra del objeto .

Dices que solo necesitas el contorno del objeto, y una sombra te da exactamente eso. Las sombras que caen sobre una superficie plana son inherentemente bidimensionales, no tienen grosor, por lo que fotografiar una sombra evita el problema de perspectiva que intenta evitar.

El principal desafío al usar una sombra es evitar las distorsiones de estiramiento y corte. Para obtener una sombra del mismo tamaño que el objeto, querrás una fuente de luz con rayos paralelos, como el sol. Si la superficie sobre la que cae la sombra es ortogonal (en ángulo recto) a los rayos de luz, y si los rayos son realmente paralelos, entonces la sombra tendrá el mismo tamaño y forma que el objeto. Sin embargo, para tomar una foto precisa, deberá colocar la cámara en línea con la fuente de luz y el objeto, de modo que la sombra de la cámara se superponga a la del objeto. Una solución es hacer que la luz caiga sobre la superficie con un poco de ángulo, lo que alargará un poco la sombra, pero colocar la cámara en el mismo ángulo en la dirección opuesta, lo que causará la misma cantidad de escorzo.

Las otras respuestas hablan sobre algunos aspectos físicos de la configuración, sin embargo, aún puede encontrar distorsiones de lentes lo suficientemente malas como para ser un problema al cortar sus formas. Si hay un problema, puede haber una solución.

Ninguna lente del mundo real estará perfectamente libre de cualquier efecto de distorsión. Entonces la solución no será conseguir una lente en particular. Afortunadamente, la solución es económica, aunque las matemáticas pueden ser un poco intimidantes.

La respuesta será cuantificar la distorsión de su lente y configuración en particular, y usar esa información para realizar una transformación matemática de sus imágenes para cuadrarlas. La forma en que realizaría esta función es tomar una fotografía de una cuadrícula de tamaño y espaciado conocidos. Luego, utiliza algunos algoritmos de procesamiento de imágenes, como los proporcionados por OpenCV, que pueden detectar la presencia de la cuadrícula y medir la distorsión en la imagen. Luego usaría esa información en la cadena de procesamiento posterior de la imagen en preparación para su archivo de contorno vectorial.

Esta página http://docs.opencv.org/2.4/doc/tutorials/calib3d/camera_calibration/camera_calibration.html# tiene una visión amplia de las transformaciones matemáticas y cómo se usan.

Y la información detallada de los parámetros de función está aquí http://docs.opencv.org/2.4/modules/calib3d/doc/camera_calibration_and_3d_reconstruction.html?highlight=fundamental que usaría para implementar las transformaciones de imagen en su aplicación.