Multiple View Geometry(多视图几何)学习笔记(24)— 摄像机标定与绝对二次曲线的图像

本文介绍了摄像机标定的基本原理,并讨论了绝对二次曲线及其图像在摄像机标定中的应用。主要内容包括摄像机标定矩阵的作用、绝对二次曲线的图像与对偶图像的性质、简单标定方法及图像中的正交性等。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

            摄像机标定与绝对二次曲线的图像

结论1:  摄像机标定矩阵KKKxxx与在摄像机的欧氏坐标系下测量的射线方向d=K−1xd = K^{-1}xd=K1x之间的一个{仿射)变换。
结论2:  一条图像直线lll确定一张过摄像机中心的平面, 在摄像机的欧氏坐标系下,该平面的法线方向为n=KTln= K^Tln=KTl
绝对二次曲线的图像
  π∞\pi_\inftyπ与图像平面之间的映射图平面单应x=Hdx=Hdx=Hd 给出,其中:
H=KRH=KRH=KR
结论3:  绝对二次曲线的图像(简称IAC) 是二次曲线ω=(KKT)−1=K−TK−1\omega =(KK^T)^{-1}=K^{-T}K^{-1}ω=(KKT)1=KTK1

  • 绝对二次曲线的对偶图像(简称DIAC) 为ω∗=ω−1=KKT\omega ^*=\omega^{-1}=KK^Tω=ω1=KKT

简单的标定
  装置有三个正方形(它们所在平面是不平行的,但也不必正交)的图像提供计算KKK的足够约束。

  • 对每个正方形,计算把它的角点(0,0)T(0,0)^T(0,0)T(1,0)T(1,0)^T(1,0)T(0,1)T(0,1)^T(0,1)T(1,1)T(1,1)^T(1,1)T映射到相应的图像点的单应HHH
  • 计算该正方形所在平面虚圆点的图像,即H(1,±i,0)TH(1,\pm i,0)^TH(1,±i,0)T
  • 由这六个虚圆点的图像拟合出一条二次曲线ω\omegaω
  • 用Cholesky 分解由ω=(KKT)−1\omega=(KK^T)^{-1}ω=(KKT)1计算标定KKK

图像中的正变性

  • 如果图像点关于ω\omegaω共轭,即如果x1Tωx2=0x_1^T \omega x_2=0x1Tωx2=0,那么这两个图像点对应于正交的方向。
  • 假定直线lll反向投影到法线方向为nnn的平面π\piπ,那么法线的影像为点KnKnKn, 而且直线lll是该点的极线, 因此l=ωKn=(KKT)−1Kn=K−Tnl=\omega Kn=(KK^T)^{-1}Kn=K^{-T}nl=ωKn=(KKT)1Kn=KTn。简言之,π\piπ的法线是n=KTln=K^Tln=KTl

标定二次曲线
  绝对二次曲线的图像(IAC)是图像中一条虚二次曲线。为了可视化的目的,考虑与摄像机标定紧密相关的另外一种曲线,这样的二次曲线称为标定二次曲线,它是一个顶角为45∘45^{\circ}45而轴为摄像机主轴的圆锥面的图像。该圆锥面的点映射为二次曲线:
C=K−T(11−1)K−1C=K^{-T}\begin{pmatrix} 1 & & \\ & 1 & \\ & & -1 \end{pmatrix}K^{-1}C=KT111K1

正交性和标定二次曲线

结论4:  如果图像平面上的一条直线对应于垂直于图像点xxx的射线的一个平面, 那么,这条直线是xxx关于标定二次曲线的反射点x˙\dot{x}x˙的极线Cx˙C\dot{x}Cx˙

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

不放弃的蜗牛

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值