计算机视觉的多视几何
计算机视觉的多视几何
中国科学院自动化研究所
模式识别国家重点实验室
主主 要要 内内 容容
1. 单视几何(应用 单幅图像测量)
2. 两视几何(Epipolar Geometry 约束)
空间平面与Homography
3. 三视几何(Trifocal Geometry 约束)
1. 1. 单视几何
单视几何
成像平面
X
m
M
Z
摄
像
机
坐
标
系
O
Y
成像平面
ix
ΜtRKm
],
[
=
i
i
O
1. 1. 单视测量
单视测量
目标、内容
研究的意义
国内外研究的现状
算法、演示
1. 1. 单视测量
单视测量
目标、内容
从单幅图像中恢复场景的全部或部分三
维信息
运用射影几何理论,探索利用单幅图像
实现场景测量所需的图像信息以及场景
信息,从而实现对场景中距离、面积、
体积等的测量
1. 1. 单视测量
单视测量
研究的意义
利用超声波、激光等来测量,很容易受
到外界不可预测反射等因素的影响
基于图像的测量技术,因其所需的只是
场景图像,所以更灵活、方便、即时、
准确
具有非常广泛的应用前景,如法庭取证、
交通事故现场的测量、建筑物测量等等
很多方面
1. 1. 单视测量
单视测量
研究现状
用两幅或多幅图像对场景进行重建以后
进行测量的方法以及摄影测量学的方法
有很大的局限性
利用单幅图像对场景进行测量,已引起
人们的关注
A. Criminisi University of Oxford
目前,国内外在此方面还没有系统的研
究
算法
平面测量
1.1.单视测量
单视测量
成像平面
X
m
M
Yw
Xw
Z
33×H
摄
像
机
坐
标
系
O
Y
空间平面与其图像间的关系可由平面Homography:
H 来表示(一个 的矩阵). 一般将空间平面假设
为
33×
0=wZ
即X-Y 平面, 则:
⎡
X
⎢
~
trrrKm
Y
],
⎢
M
⎢
1
⎢
⎣
⎡
⎢
trrK
],
⎢
⎢
⎣
X
M
Y
M
0
1
⎤
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
,
1
,
2
[
,
1
=
[
2
M
⎤
⎥
⎥
⎥
⎦
=
H
M
X
Y
M
1
⎡
⎢
⎢
⎢
⎣
⎤
⎥
⎥
⎥
⎦
=
HM
[=M
MM YX
,
~ =m
[
]Tvu 1,
,
T
]1,
s
=
3