【摘要】：計(jì)算機(jī)視覺對(duì)三維重構(gòu)的精確性有較高的要求,而三維重構(gòu)的精確性與攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)有著十分重要的聯(lián)系.一般來(lái)說(shuō),雙平面鏡折反射系統(tǒng)由兩塊平面鏡和一個(gè)傳統(tǒng)攝像機(jī)組成.該成像系統(tǒng)能產(chǎn)生一個(gè)物體的多個(gè)視圖,利用物體的多個(gè)視圖不僅能完成攝像機(jī)標(biāo)定,而且通過(guò)它們可以重構(gòu)出較為精確的三維模型..因此,雙平面鏡折反射系統(tǒng)具有重要的研究?jī)r(jià)值和意義.利用雙平面鏡折反射系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)物體的五個(gè)視圖.在透視圖像上取五個(gè)點(diǎn),其中一個(gè)點(diǎn)是真實(shí)物體上的點(diǎn),另外四個(gè)點(diǎn)分別是四個(gè)虛擬物體上的點(diǎn).這五個(gè)點(diǎn)構(gòu)成一條二次曲線,該二次曲線是一個(gè)空間圓的像.通過(guò)分析這五個(gè)點(diǎn)的幾何關(guān)系,提出兩種線性方法,對(duì)該折反射攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定.這兩種標(biāo)定方法如下:根據(jù)配極原則及射影不變性,利用五個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn),可求解圓心的像.利用圓心的像,獲取像平面上的一條消失線.消失線與圓像的交即為兩個(gè)圓環(huán)點(diǎn)的像.在獲得圓心的像的基礎(chǔ)上,結(jié)合對(duì)拓像點(diǎn)的定義及射影不變性,在像平面上兩對(duì)對(duì)拓像點(diǎn)可以被確定.這兩對(duì)對(duì)拓像點(diǎn)是空間中一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)的像.并且該矩形的兩組對(duì)邊分別與圓的一對(duì)共軛直徑平行.由共軛直徑的性質(zhì),在像平面上可以獲取一對(duì)正交消失點(diǎn).在仿真實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)對(duì)噪聲敏感性的測(cè)試可以驗(yàn)證本文的算法具有較高的標(biāo)定精度.而在真實(shí)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)五個(gè)側(cè)影輪廓對(duì)物體進(jìn)行三維重構(gòu),并且從三維重構(gòu)的結(jié)果可以看出所提方法是可行和有效的。
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;TN948.41
【圖文】：

２．１針孔攝像機(jī)模型ｆ３６，３７＃逡逑針孔成像模型把三維空間點(diǎn)投影到二維成像平面，因此攝像機(jī)的成像過(guò)程可逡逑以用針孔成像模型來(lái)說(shuō)明．圖２．１即為針孔成像模型：連接空間點(diǎn)Ｍ及投影中心逡逑０。的直線與平面，的交點(diǎn)ｍ為點(diǎn)Ｍ的像點(diǎn)．；ｒ?yàn)槎S成像平面．?dāng)z像機(jī)光心０。逡逑即為投影中心，過(guò)光心作垂直于平面／的射線，垂足ｐ為攝像機(jī)主點(diǎn)，光心0。到逡逑平面／的距離為／，稱／為攝像機(jī)的焦距［３６＿３７］．逡逑ｙｃ逡逑Ｚｗ逡逑＾邋Ｘｗ逡逑Ｕ邐0ｃ逡逑７邋ＺＣ邋＼＾Ｃ逡逑Ｚｃ逡逑圖２．１：針孔攝像機(jī)投影模型逡逑若要對(duì)攝像機(jī)的投影過(guò)程進(jìn)行建模，則需要表示出空間點(diǎn)和圖像點(diǎn)的坐標(biāo)，逡逑因此，需要建立相應(yīng)坐標(biāo)系來(lái)表示空間點(diǎn)和圖像點(diǎn)的坐標(biāo)．在像平面／上，以主點(diǎn)逡逑ｐ為坐標(biāo)系原點(diǎn)，水平線為ｘ軸，以過(guò)主點(diǎn)ｐ且垂直于ｘ軸的直線為ｙ軸，建立圖逡逑５逡逑

圖２．２：圓的一對(duì)共輒直徑逡逑

圖３．１：邋（ａ）攝像機(jī)和空間點(diǎn)在平面鏡中的反射［３５］，（ｂ）兩個(gè)輪廓的公切線［３５］逡逑平面鏡成像有如下特點(diǎn)：成正立等大的虛像，物體點(diǎn)與其反射點(diǎn)的連線垂直逡逑于平面鏡，物體點(diǎn)到平面鏡的距離與其像點(diǎn)到平面鏡的距離相等．如圖３．１邋（ａ），逡逑根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)，如果在平面鏡巧的一側(cè)放置一個(gè)真實(shí)攝像機(jī)，那么平面逡逑鏡巧的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)虛擬攝像機(jī)．Ｃ。表示真實(shí)攝像機(jī)的光心，Ｃ，表示虛擬攝逡逑像機(jī)的光心，真實(shí)攝像機(jī)對(duì)應(yīng)的像平面為并且虛擬攝像機(jī)對(duì)應(yīng)的像平面為逡逑［３５］．同理，如果在平面鏡ｒｒ，的一側(cè)放置一個(gè)物體（Ｍ表示這個(gè)物體上的一個(gè)點(diǎn)），逡逑那么平面鏡ｎ，的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)這個(gè)物體的反射（Ｍ，表示物體點(diǎn)在平面鏡中的反射逡逑點(diǎn)）［３５］．點(diǎn)１＾在真實(shí)攝像機(jī)下的投影為點(diǎn)，點(diǎn)Ｍ在真實(shí)攝像機(jī)下的投影為逡逑１２逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 吳福朝,王光輝,胡占義;由矩形確定攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)與位置的線性方法[J];軟件學(xué)報(bào);2003年03期

本文編號(hào)：2789716