[高等教育]基于坐標(biāo)變換的數(shù)碼相機(jī)定位-在線瀏覽
2025-03-05 07:14本頁面
【正文】 一、問題的重述 隨著數(shù)碼技術(shù)的發(fā)展,利用數(shù)碼相機(jī)定位越來越被人們重視，從而就確定了物體的位置.由于數(shù)碼相機(jī)在不同角度下可拍到靶標(biāo)所呈現(xiàn)的不同形狀，也就是失真，因此，準(zhǔn)確而快速的找到特征點(diǎn)在像平面上的精確位置，對(duì)于我們確定靶標(biāo)表面特征點(diǎn)的位置至關(guān)重要，綜合靶標(biāo)和數(shù)碼相機(jī)的相關(guān)信息，要求： (1) 建立模型并給出算法，確定靶標(biāo)上圓的圓心在相機(jī)像平面的坐標(biāo)。 （2）由靶標(biāo)上圓的圓心在相機(jī)像平面的坐標(biāo)公式來給出靶標(biāo)各圓心的像坐標(biāo)。 （4）并借助于靶標(biāo)的相關(guān)信息來建立兩部固定相機(jī)相對(duì)位置的數(shù)學(xué)模型.二、模型的假設(shè)(1) 假設(shè)數(shù)碼相機(jī)在拍照過程中位置是固定的，且不受其它因素的影響.(2) 假設(shè)軸總時(shí)穿過靶標(biāo)的中心,也就是主光軸總是穿過靶標(biāo)的中心.(3) 由靶標(biāo)上的圖形與其像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,假設(shè)靶標(biāo)上每個(gè)圓的圓心在其像平面上總有一個(gè)點(diǎn)與之對(duì)應(yīng).三、符號(hào)說明 ：數(shù)碼相機(jī)的焦距. ：光學(xué)中心到物體表面的距離，也稱物距.：光學(xué)中心到物體表面的距離, 也稱為像距.四、靶標(biāo)上任意點(diǎn)的像坐標(biāo)模型如(圖一)所示, 以光學(xué)中心作為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系,在處建立與平面相平行且垂直于軸的直角坐標(biāo)系,其中靶標(biāo)上點(diǎn)在軸上,點(diǎn)在軸上,其對(duì)應(yīng)的像平面為,將物平面上繞軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度得平面u其相應(yīng)的像平面為,平面繞軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)角所得物平面即為,通過上述三次變換物平面,根據(jù)題設(shè)中所要求的靶標(biāo)經(jīng)多次用數(shù)碼相機(jī)的拍照試驗(yàn)后,可得與題目中所示的靶標(biāo)的像相吻合的照片.設(shè),焦距,在平面上任取一點(diǎn),那么,在像平面上,的像坐標(biāo)為,則與的坐標(biāo)之間有如下的關(guān)系： ,而,滿足. 將繞軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)角度,得=（）,則的坐標(biāo)之間有如下的關(guān)系：,則所對(duì)
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