【正文】
體匹配 ?區(qū)域相關(guān)性: ?雖然邊緣特征是圖像的基本特征,但是邊緣特征往往對應(yīng)著物體的邊界,而物體邊界的深度值一般是不確定的; ?物體邊界深度值可以是物體封閉邊緣的深度距離和背景點(diǎn)深度距離之間的任意一個(gè)值。 ?這兩幅圖像也可以是一個(gè)攝像機(jī)由一點(diǎn)運(yùn)動到另一點(diǎn)獲取的這兩幅圖像; ?即使兩個(gè)攝像機(jī)處于一般的位置和方向時(shí),對應(yīng)場景點(diǎn)的兩個(gè)圖像點(diǎn)仍然位于圖像平面和外極平面的交線(外極線)上。 puter vision 7 立體成像 ? Figure The sailor shown in the left picture is, like most people, able to perform stereopsis and gain a sense of depth for the objects within his eld of view. ? The right photograph is from the 1953 film “The War of the Worlds, and it shows a closeup of the face of a threeeyed Martian warrior. Why such a configuration may prove beneficial ? puter vision 8 立體成像 ? Figure Mobile robot navigation is a classical application of stereo vision: ? (a) the Stanford cart sports a single camera moving in discrete increments along a straight line and providing multiple snapshots of outdoor scenes。 ?實(shí)例:雷達(dá)測距系統(tǒng) puter vision 4 立體視覺基礎(chǔ) ?被動測距方法 ?雙目視覺系統(tǒng):使用兩個(gè)相隔一定距離的攝像機(jī)同時(shí)獲取場景圖像來生成深度圖。 ?對于一組給定的攝像機(jī)參數(shù), 提高場景點(diǎn)深度計(jì)算的精度有效途徑是增加基線距離 B,即增大場景點(diǎn)對應(yīng)的視差 。 ?如果已知目標(biāo)與攝像機(jī)之間的距離在某一區(qū)間內(nèi),則搜索范圍還可以限制在外極線上的一個(gè)小區(qū)間內(nèi)。 ?連續(xù)性約束對物體邊界不成立 ,在邊界處兩側(cè)的兩個(gè)點(diǎn),其視差十分接近,但深度值相差很大。 ?立體重建過程中的難點(diǎn)在于 :(1)特征點(diǎn)的選擇 (2)匹配算法的選擇。其間有輻射測量原理約束、表面光滑約束。 ?三幅圖象采集的成像系統(tǒng)要求攝像機(jī)和目標(biāo)靜止不動。常用的匹配搜索方法是在一個(gè)小的窗函數(shù)內(nèi)搜索匹配,這個(gè)小窗函數(shù)是以滿足外極線約束的。 Δz1 Δz2 P4 P3 P2 P1 C1 C2 puter vision 25 立體匹配 ?一致性約束 ?立體視覺通常有兩個(gè)或兩個(gè)以上攝像機(jī)組成,各攝像機(jī)的特性一般是不同的 ,如果場景中對應(yīng)點(diǎn)處的光強(qiáng)相差很大時(shí),直接進(jìn)行相似性匹配,得到的匹配值變化也會很大。 ?解決:為了求解對應(yīng),建立了許多約束來減少對應(yīng)點(diǎn)誤匹配,并最終得到正確的匹配特征點(diǎn)的對應(yīng)。rxB Cl L Pl M N (x,y,z) P Pr R z F Cr 39。 ?場景中的各點(diǎn)相對于攝像機(jī)的距離形成的一個(gè)二維圖像,此圖像中每一個(gè)像素值表示場景中某一點(diǎn)與攝像機(jī)之間的距離。 ?外極線( epipolar lines) :外極平面與圖像平面的交線 ?外極點(diǎn)( epipoles ) :同一個(gè)圖像平面上的所有外極線交于的同一點(diǎn)。 ?根據(jù)視差計(jì)算成象物體相對攝象機(jī)的距離。 ?在以某一點(diǎn)為中心的窗函數(shù)中,使用窗內(nèi)所有像素來計(jì)算在不同方向上的變化量,是這個(gè)中心點(diǎn)在不同方向上顯著性的一個(gè)好測度。 ?如果物體上至少有一個(gè)點(diǎn)的實(shí)際深度是已知的,那么統(tǒng)一目標(biāo)上的其它點(diǎn)的深度可以通過對局部表面方向求積分得到。 ?缺點(diǎn):由于紋理基元的定位和紋理量化不精確引起形狀恢復(fù)的困難 ?從運(yùn)動恢復(fù)形狀 ?從運(yùn)動恢復(fù)形狀:使用一個(gè)運(yùn)動攝像機(jī)獲取靜止場景的圖像時(shí),場景點(diǎn)的圖像平面坐標(biāo)從一幅圖像到另一幅圖像的唯一取決于場景點(diǎn)到攝像機(jī)的距離。 ?實(shí)際情況下,特征點(diǎn)不明顯會出現(xiàn)對應(yīng)的多義性( ambiguity),即一幅圖像上的一個(gè)特征點(diǎn)對應(yīng)另一幅圖像的若干個(gè)對應(yīng)點(diǎn),其中只有一個(gè)是真正的對應(yīng)點(diǎn),其它的是假的對應(yīng)點(diǎn)。 ?通過