維視覺(jué)基礎(chǔ)介紹ppt課件(已修改)
2025-05-24 05:04 本頁(yè)面
【正文】 三維視覺(jué)基礎(chǔ)介紹 吳 毅 紅 中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所 模式識(shí)別國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 主要內(nèi)容 1. 緒言 2. 景物的成像過(guò)程 3. 三維重建的目的、過(guò)程 4. 射影幾何學(xué)簡(jiǎn)介 緒言 計(jì)算機(jī)視覺(jué)是研究用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人和生物的視覺(jué)系統(tǒng)功能的技術(shù)學(xué)科 . 目標(biāo) : 讓計(jì)算機(jī)能夠感知周圍視覺(jué)世界 ,了解它的空間組成和變化規(guī)律 . 傳感、抽象、判斷、識(shí)別、理解 馬爾視覺(jué)理論： 三維重建是人類視覺(jué)的主要目的，也是計(jì)算機(jī)視覺(jué)的核心研究任務(wù)之一。 從二維圖像出發(fā)，將物體回推到三維空間中 這是個(gè)什么過(guò)程？這個(gè)過(guò)程如何表述？是否可計(jì)算？如何計(jì)算？ 物體三維形狀 二維圖像 ？ 1. 景物的成像過(guò)程 針孔攝像機(jī) 成像平面 攝像機(jī)坐標(biāo)系 Z X Y O M m 帶鏡頭的攝像機(jī)：薄透鏡；魚眼鏡頭；反射鏡面 魚眼鏡頭 反射折射鏡 針孔相機(jī) 蠅眼圖像 et/blog/cate... (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) 幾種全向攝像機(jī) 魚眼鏡頭 O m M X Oc m0 球面成像過(guò)程 O u 攝像機(jī)坐標(biāo)系 x y v 圖像坐標(biāo)系 cX cZcY1O世界坐標(biāo)系 wX wZwYwO世界坐標(biāo)系： 攝像機(jī)坐標(biāo)系： 圖像坐標(biāo)系 : ZYX ,ccc ZYX ,? ?vu, ? ?yx,說(shuō)明： 為了校正成像畸變 用理想圖像坐標(biāo)系 和真實(shí)圖像坐標(biāo)系 分別描述畸變前后的坐標(biāo)關(guān)系 ? ?uu YX ,? ?dd YX ,坐標(biāo)系 攝像機(jī)光學(xué)成像過(guò)程的四個(gè)步驟 剛體變換 透視投影 畸變校正 數(shù)字化圖像 世界坐標(biāo)系 攝像機(jī)坐標(biāo)系 真實(shí)圖像坐標(biāo)系 數(shù)字化圖像坐標(biāo)系 理想圖像坐標(biāo)系 tzyxRzyxwwwccc?????????????????????????????????????????????????????11013 wwwTcccxyxtRzyx剛體變換公式 齊次坐標(biāo)形式 C B 物體 A B 圖像 O f=OB 為透鏡的焦距 m=OC 為像距 n=AO 為物距 nmf111 ??fn ??fm ?一般地由于 于是 這時(shí)可以將透鏡成像模型近似地用小孔模型代替 透視投影 —— 透鏡成像原理圖 ? ?ccc zyxM ,cXcZcYuYuX? ?uu yxm ,o ccu zxfx ??ccu zyfy ?????????????????????????????????????101000000001 cccuuczyxffyxz寫成齊次坐標(biāo)形式為 透視投影 —— 小孔成像模型 ccu zxfx ?ccu zyfy ??????????????????????????????????101000000001 cccuuczyxffyxz寫成齊次坐標(biāo)形式為 中心透視投影模型 cYuYuXcXo cZ? ?ccc zyxM ,1Of ? ?uu yxp , dt Position with distortion Ideal Position uYuXdrdr :radial distortion dt :tangential distortion ? ?? ?uuyuduuxudyxyyyxxxuu,??????畸變校正 —— 徑向和切向畸變 徑向畸變 離心畸變 薄透鏡畸變 徑向失真 切向失真 a :barr
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