【正文】
圖二三 .我們根據(jù)物理光學(xué)知識可知,凸透鏡前的點可以通過平行于凸透鏡和經(jīng)過凸透鏡的兩條直線唯一確定。其中RG=,AT=d,PF=,=FG。于是我們接合平面幾何可得等式:,解得=.,)有四個點。其它如B,C,D,E類似可求出每當(dāng)取定一個物體上的點就對應(yīng)一組。對應(yīng)的像點也就能夠算出。(2)第一種情況:假設(shè)相機和物體之間正對且相機的焦點處在物體平面的中心的d=100mm,我們?nèi)【礷=.,d=.如圖: 由此可算得如圖:BCA DE,),同理可得87,11),),),);第二種情況,相機平面的焦點沒有對應(yīng)物體平面的中心時,成像平面的圖將在原有正常圖形的基礎(chǔ)上發(fā)生變化。比如說從圓變化成類橢圓。此種情況下A,B,C,D,E的像的坐標(biāo)(比如A和C)不再對稱,呈現(xiàn)一般性。如下圖所示:這時我們設(shè),焦點到物體平面的距離為100mm此時d=,,),19),),),,) (3).現(xiàn)在我們來討論一下模型的誤差問題:=,我們單對取正值進行討論。對求全微分可得=同理d+=d+,比如取 ,同理的誤差也可用同樣的方法求出。(4)通常我們可以根據(jù)兩部相機分別對同一個物體拍照來確定這兩部相機之間的關(guān)系。具體做法如下;首先通過這兩張照片來確定各自的點坐標(biāo):,其中;設(shè),根據(jù)圖一可得能唯一確定兩個相機之間在平面上的投影之間的夾角,且=。tan()=,tan=,tan()=tan[]===.對于兩相機在豎直方向透影而言它們之間的夾角tan=。代入可得:tan==,解得=arctan(六、 模型的評價 模型的優(yōu)點:模型以圖形的方式明確的分析了相機的成像原理,并從光學(xué)的角度考慮實物的成像過程,而且模型一能夠比較精確的計算出靶標(biāo)上的圓心在像平面上的坐標(biāo);采用重心法確定靶標(biāo)的圓心,進行三維坐標(biāo)系分析,并用雙目立體視覺定標(biāo)法,和世界坐標(biāo)系的結(jié)合,確定兩部相機和實物的空間關(guān)系,建立數(shù)學(xué)模型和方法。模型的缺點:我們假設(shè)的是物體為密度均勻,且是均勻的漫射體,在實際的實物,是很難滿足的。在模型三中,采用幾何的方法對特殊情況進行分析,具有一定的局限性。七、 模型的改進方向用計算機模擬兩部相機和實物的關(guān)系和立體空間位置圖,對數(shù)據(jù)能夠進行更具體和仔細的分析和處理,對我們所建模型的穩(wěn)定性分析不是很全面,給出兩部相機的最佳位置的方案。參考文獻:[1] 趙冬斌,陳強,陳善本,等。由單目圖像恢復(fù)物體三維形狀的應(yīng)用研究[J]。光學(xué)技術(shù),2001,27(4);367-369.[2] 蘇秋萍,司存瑞。基于多幅圖像的三維形狀恢復(fù)新算法研究[DB/OL]。[3] 王以忠,李琳等。一種基于雙目線結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)的簡單標(biāo)定方法[J]。長沙交通學(xué)院學(xué)報,2008,24(1);5862.[4] Roger Y Versatile Camera Calibration Technique for HighAccuracy 3D Machine Vision Metrology Using OfftheShelf TV Cameras and Lenses[J].Journal of Robotics and Automation,1987,RA3(4):323344.17