攝像機中的基礎矩陣

2021-07-03 12:10:57 字數 619 閱讀 8166

基礎矩陣也叫做基本矩陣。基礎矩陣描述的是影象點與其對應極線的對應關係。也就是說基礎矩陣是極幾何的代數表示。基礎矩陣的推導方式比較難看懂。具體的可以參考吳福朝的計算機視覺中的數學方法。這本書很不錯,特別推薦。

在理解基礎矩陣之前要先搞懂攝像機投影關係和極幾何的知識。

如上圖,i,i'為兩個攝像機的成像平面。空間中的一點x在攝像機c下的投影m,在c'下的投影為m'。e和e'為兩個攝像機平面的極點。lm'為攝像機c的極線,l'm為攝像機c'的極線。m和m'是一對對應點。若已知空間中的一點x在攝像機c上的投影是m,在另外一點必在m對應的極線l'm上。他們之間的約束關係就是基礎矩陣。

設f為兩個攝像機或者兩個影象(i,i')間的基本矩陣。則基本矩陣描述的是點m和其對應的極線l'm間的對應關係

l'm=fm

由於影象點m在第二幅影象上的對應點m'在極線l'm上,所以,必有

m'tfm=0

基礎矩陣是乙個3*3的矩陣。裡面有9個元素但只有7個自由度。一般情況下,使用7個對應點可以非線性的確定基礎矩陣。8對以上的點可以用最小二乘法求解基礎矩陣。求解過程這裡不做詳細說明,在網上可以搜到很多**。也就是8點法求解基礎矩陣。

在雙目立體視覺中,如果已經標定好雙目攝像機,那麼下面有個例題感覺非常好的求解了基礎矩陣。

OpenGL基礎14 攝像機

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