37、进化计算机视觉与相机校准相关知识解析

进化计算机视觉与相机校准相关知识解析

1. 智能机器人设计与进化计算机视觉

在智能机器人的设计领域，有许多有趣的现象值得思考。比如，为什么机器人在黑暗中会寻找光亮？为什么它们被放置在空旷空间时会聚集在一起而非独自站立？这些行为该如何解释，是随机的代码片段，还是有更深层次的原因？

进化计算机视觉为智能机器人的设计提供了一条新途径。在追求人工智能的过程中，正确定义目标至关重要。这不仅涉及到“如何做”，更涉及到“为什么做”的问题。

2. 相机校准方法概述

这里介绍一种在实验室广泛使用的相机校准方法，主要分为两部分：一是利用内在和外在参数定义投影矩阵；二是详细描述 Faugeras - Toscani 方法以勾勒算法，同时会详细介绍描述对极几何的主要方程。

3. 投影矩阵

校准网格和图像之间的变换通过一个 3×4 的矩阵 M（透视投影矩阵）来定义，其分解如下：
[
M = IcA =
\begin{pmatrix}
\alpha_u & 0 & u_0 & 0 \
0 & \alpha_v & v_0 & 0 \
0 & 0 & 1 & 0
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}
r_{11} & r_{12} & r_{13} & t_x \
r_{21} & r_{22} & r_{23} & t_y \
r_{31} & r_{32} & r_{33}