计算机视觉 图像形成 几何图形和变换

一、图像形成概述

        在分析和处理图像之前，需要建立一个描述场景几何形状的词汇表。还需要了解在给定一组光照条件、场景几何、表面特性和相机光学器件的情况下产生特定图像的图像形成过程。同时了解图像形成过程的简化模型。

        首先了解基本几何图元（点、线和平面）以及将这些 3D 量投影到 2D 图像特征的几何变换（图1-a）。 然后再了解光照、表面属性（图1-b）和相机光学（图1-c）如何相互作用以产生落在图像传感器上的颜色值。继而知道连续彩色图像如何在图像传感器内部转换为离散数字样本（图 1-d），以及如何避免（或至少表征）采样缺陷，例如混叠。

图1 图像形成过程的几个组成部分：(a) 透视投影；(b) 撞击表面时的光散射； (c) 镜头光学； (d) 拜耳滤色片阵列。

二、几何图元和变换

        首先需要了解2D和3D图元，即点、线和平面。接着了解如何将3D特征投影到2D特征中。

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