維視覺基礎(chǔ)介紹ppt課件(已修改)
2025-05-24 05:04 本頁面
【正文】 三維視覺基礎(chǔ)介紹 吳 毅 紅 中國科學院自動化研究所 模式識別國家重點實驗室 主要內(nèi)容 1. 緒言 2. 景物的成像過程 3. 三維重建的目的、過程 4. 射影幾何學簡介 緒言 計算機視覺是研究用計算機來模擬人和生物的視覺系統(tǒng)功能的技術(shù)學科 . 目標 : 讓計算機能夠感知周圍視覺世界 ,了解它的空間組成和變化規(guī)律 . 傳感、抽象、判斷、識別、理解 馬爾視覺理論： 三維重建是人類視覺的主要目的，也是計算機視覺的核心研究任務(wù)之一。 從二維圖像出發(fā)，將物體回推到三維空間中 這是個什么過程？這個過程如何表述？是否可計算？如何計算？ 物體三維形狀 二維圖像 ？ 1. 景物的成像過程 針孔攝像機 成像平面 攝像機坐標系 Z X Y O M m 帶鏡頭的攝像機：薄透鏡；魚眼鏡頭；反射鏡面 魚眼鏡頭 反射折射鏡 針孔相機 蠅眼圖像 et/blog/cate... (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) 幾種全向攝像機 魚眼鏡頭 O m M X Oc m0 球面成像過程 O u 攝像機坐標系 x y v 圖像坐標系 cX cZcY1O世界坐標系 wX wZwYwO世界坐標系： 攝像機坐標系： 圖像坐標系 : ZYX ,ccc ZYX ,? ?vu, ? ?yx,說明： 為了校正成像畸變 用理想圖像坐標系 和真實圖像坐標系 分別描述畸變前后的坐標關(guān)系 ? ?uu YX ,? ?dd YX ,坐標系 攝像機光學成像過程的四個步驟 剛體變換 透視投影 畸變校正 數(shù)字化圖像 世界坐標系 攝像機坐標系 真實圖像坐標系 數(shù)字化圖像坐標系 理想圖像坐標系 tzyxRzyxwwwccc?????????????????????????????????????????????????????11013 wwwTcccxyxtRzyx剛體變換公式 齊次坐標形式 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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