基本矩陣與本質矩陣

2021-08-22 08:22:29 字數 1954 閱讀 7363

假設空間中一點p=

[x,y

,z]t

p =[

x,y,

z]t。

p在相機a相平面座標為pa

=[xa

,ya,

1]t pa=

[xa,

ya,1

]t

;p在相機b相平面座標為pb

=[xb

,yb,

1]t pb=

[xb,

yb,1

]t

;相機a與相機b的內參矩陣為

k k

,即可以假設a、b是同乙個相機,但是空間位姿不同。

假設:

此處,r

b r

b、tb

t b示在

p p

相機b座標系的相對於在相機a(初始)座標系下的旋轉與平移。

由(1)得到p=

k−1·

pa' role="presentation" style="position: relative;">p=k

−1·p

ap=k

−1·p

a,代入(2)得到:

給」=」左右左乘上k−

1 k−1

,則有:

左右左乘tb

x tbx

( tb

x tbx

滿足 tb

x·c=

tb×c

t bx

·c=t

c)消去tb

t

b,得到:

對(5)左右左乘(k

−1·p

b)t (k−

1·pb

)t

得到: 由於

tbx·

(k−1

·pb)

t bx

·(k−

1·pb

)垂直與 tb

t

b與(k

−1·p

b)( k−

1·pb

),所以(6)「=」 左邊為0, 即:

得到的(8)即為最終表示式,又:

從而,bt

·f·p

a=0 bt·

f·pa

=0

(×)對(×),可以知道,不同兩個位姿拍攝的同一地點的兩個(或乙個)相機,獲取的基礎矩陣

f f

是固定的。

那麼,不妨代入一已知點pt

=[xt

,yt,

1]t' role="presentation" style="position: relative;">pt=

[xt,

yt,1

]tpt

=[xt

,yt,

1]t,令

pa=p

t pa=

pt

,得: 其中

f f

為[3 x 3]矩陣,pt

' role="presentation" style="position: relative;">ptp

t為[3 x 1]矩陣,那麼f·

paf ·p

a為乙個[3 x 1]矩陣,記為q=

[fp1

,fp2

,fp3

]tq =[

fp1,

fp2,

fp3]

t又p

t p

t為 [1 x 3]矩陣,pt

=[x,

y,1]

p t=

[x,y

,1

],則p·

q=0 p·q

=0

展開為: 因

q q

為已知,故(10)為二元一次方程,可以確定一條直線,稱為極線

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