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  • 极线约束

    千次阅读 2017-09-28 11:03:11
    三维空间中一点p,投影到两个不同的平面I1、I2,投影点分别为p1,p2。 p、p1、p2在三维空间内构成一个平面S。...所谓极线约束就是说同一个点在两幅图像上的映射,已知左图映射点p1,那么右图映射

    三维空间中一点p,投影到两个不同的平面I1、I2,投影点分别为p1,p2。


    p、p1、p2在三维空间内构成一个平面S。


    S与面I1的交线L1过p1点,称之为对应于p2的极线。同理S与I2的交线称之为对应于p1


    的极线(对应于左边图像点的极线在右边图像上,右边与之相同)。如图:


    所谓极线约束就是说同一个点在两幅图像上的映射,已知左图映射点p1,那么右图映射点p2一


    定在相对于p1的极线上,这样可以减少待匹配的点数量。


    对于极线约束方程可以由以下来表示:


    三维向量x和x'存放相关点,F为一个3*3且秩为2的基础矩阵,那么:




    且左右两个平面的两条极线的方程为(注意 ’):



    对于两条直线,以连续点的方式存储:I和I‘分别在左右两幅图像上,若他们俩有对应关系,那么认为他们两条直线之间的点依次的存在对应关系


    对于左侧图像中直线I上的一点x,那么对应于右侧图像中直线I’中的点x‘可以按照下面方式求得:


    对应于x的极线为I'e,I'e与直线I‘的交点为x对应的点x’因此:

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  • 本文提出一种基于极线约束的最小二乘图像匹配方法。该方法利用两幅图像间的极线约束得到多个预匹配点,确定预匹配区域,然后用用最小二乘法获得最佳匹配
  • 为了解决上述单目立体视觉系统的图像畸变问题,本文提出了基于极线约束的单目立体视觉系统自由曲面棱镜设计.根据平行光轴双目立体视觉系统的极线几何原理,利用自由曲面的丰富自由度的光学特性,通过改变双视角棱镜的...

    摘要:

    立体视觉是计算机视觉的一个重要分支,目前已经广泛应用于工业,航天,医疗等众多领域.随着立体视觉技术的发展和应用方向的不断拓展,人们对立体视觉系统经济化,微型化,轻量化的使用要求也在不断提升,多目立体视觉系统的缺点愈加凸显,在很多领域的应用受到不同程度的限制.为了适应这样的发展需求,研究人员利用棱镜的分光作用,提出了基于棱镜的单目立体视觉系统.然而,棱镜的引入虽然降低了系统的搭建成本,减小了系统体积及质量,却也带来了系统采集图像的畸变问题. 为了解决上述单目立体视觉系统的图像畸变问题,本文提出了基于极线约束的单目立体视觉系统自由曲面棱镜设计.根据平行光轴双目立体视觉系统的极线几何原理,利用自由曲面的丰富自由度的光学特性,通过改变双视角棱镜的表面面型,改变光线经过棱镜两次折射后的光路走向,设计满足要求的自由曲面棱镜,消除系统的非线性畸变,从根本上解决系统的图像畸变问题.主要的工作内容如下: 第一,从单目立体视觉成像系统中的平面双视角棱镜的光线折射产生畸变的原理出发,提出在单目立体视觉系统中使用自由曲面棱镜替代平面双视角棱镜的设计思想. 第二,设计出合适的自由曲面棱镜.首先选择一个初始的平面双是视角棱镜,根据几何光学分析光线经过棱镜折射的过程及图像畸变原理,结合平行光轴双目立体视觉系统的极线几何关系,推导出自由曲面棱镜的偏微分方程组. 第三,通过Matlab编程求解曲面上的离散点坐标,再对求出的离散点坐标进行等距离抽样,然后利用OriginLab数据绘图软件将抽样得到的离散点拟合成为光滑的自由曲面棱镜曲面面型,并进行拟合误差分析. 拟合实验结果表明,该自由曲面棱镜左侧底面的拟合选择ploy2D拟合方法最为合适,拟合精度最高,而在左侧侧面拟合时,Extreme2D和Parabola2D两种方法的拟合效果相当,拟合误差相差不大,都可以采用,但Extreme2D方法的拟合误差稍小一些,拟合精度更高一些.本文从理论的角度分析了通过设计自由曲面棱镜消除基于棱镜的单目立体视觉系统的图像畸变问题,得到无畸变的单目立体视觉系统的可行性.

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  • 极线约束(epipolar constraint)

    万次阅读 2017-06-07 15:33:17
    原文地址:http://blog.csdn.net/volkswageos/article/details/6474202 ... ...极线几何约束  在双目立体视觉测量中,立体匹配(对应点的匹配 )是一项关键技术,极线几何在

    原文地址:http://blog.csdn.net/volkswageos/article/details/6474202

    http://blog.csdn.net/tianwaifeimao/article/details/19544861


    极线几何约束

         在双目立体视觉测量中,立体匹配(对应点的匹配 )是一项关键技术,极线几何在其中起着重要作用。双目立体视觉系统中,有两个摄像机在不同角度拍摄物理空间中的一实体点,在两副图像上分别成有有两个成像点。立体匹配就是已知其中的一个成像点,在另一副图像上找出该成像点的对应点。极线几何约束是一种常用的匹配约束技术。

          极线约束是一种点对直线的约束,而不是点与点的约束,尽管如此,极线约束给出了对应点重要的约束条件,它将对应点匹配从整幅图像寻找压缩到在一条直线上寻找对应点。


     

    极线
      如果曲线的切于A,B两点的切线相交于P点,那么P点称为直线AB关于该曲线的极点(pole),直线AB称为P点的极线(polar).
     
      极点和极线的思想是曲线上点和过该点切线的思想的一般化.任何一点关于一般的代数曲线都有一条极线,每一条直线都有一个极点.如果点在这条曲线上,那么极线就是曲线过该点的切线.

    三维空间中一点p,投影到两个不同的平面I1、I2,投影点分别为p1,p2。


    p、p1、p2在三维空间内构成一个平面S。


    S与面I1的交线L1过p1点,称之为对应于p2的极线。同理S与I2的交线称之为对应于p1


    的极线(对应于左边图像点的极线在右边图像上,右边与之相同)。如图:


    所谓极线约束就是说同一个点在两幅图像上的映射,已知左图映射点p1,那么右图映射点p2一


    定在相对于p1的极线上,这样可以减少待匹配的点数量。


    对于极线约束方程可以由以下来表示:


    三维向量x和x'存放相关点,F为一个3*3且秩为2的基础矩阵,那么:




    且左右两个平面的两条极线的方程为(注意 ’):



    对于两条直线,以连续点的方式存储:I和I‘分别在左右两幅图像上,若他们俩有对应关系,那么认为他们两条直线之间的点依次的存在对应关系


    对于左侧图像中直线I上的一点x,那么对应于右侧图像中直线I’中的点x‘可以按照下面方式求得:


    对应于x的极线为I'e,I'e与直线I‘的交点为x对应的点x’因此:



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  • 极线约束(epipolar constraint)

    万次阅读 2014-02-20 11:13:25
    三维空间中一点p,投影到两个不同的平面I1、I2,投影点分别为p1,p2。...所谓极线约束就是说同一个点在两幅图像上的映射,已知左图映射点p1,那么右图映射点p2一 定在相对于p1的极线上,这样可以减少

    三维空间中一点p,投影到两个不同的平面I1、I2,投影点分别为p1,p2。


    p、p1、p2在三维空间内构成一个平面S。


    S与面I1的交线L1过p1点,称之为对应于p2的极线。同理S与I2的交线称之为对应于p1


    的极线(对应于左边图像点的极线在右边图像上,右边与之相同)。如图:


    所谓极线约束就是说同一个点在两幅图像上的映射,已知左图映射点p1,那么右图映射点p2一


    定在相对于p1的极线上,这样可以减少待匹配的点数量。


    对于极线约束方程可以由以下来表示:


    三维向量x和x'存放相关点,F为一个3*3且秩为2的基础矩阵,那么:




    且左右两个平面的两条极线的方程为(注意 ’):



    对于两条直线,以连续点的方式存储:I和I‘分别在左右两幅图像上,若他们俩有对应关系,那么认为他们两条直线之间的点依次的存在对应关系


    对于左侧图像中直线I上的一点x,那么对应于右侧图像中直线I’中的点x‘可以按照下面方式求得:


    对应于x的极线为I'e,I'e与直线I‘的交点为x对应的点x’因此:



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  •   双目立体匹配在寻找同名点的过程中,若没有任何先验约束,则对左影像每个像素,需要在右影像全图空间中进行搜索,这种暴力搜索方法不仅效率非常低,而且很容易由于各种因素(如弱纹理、重复纹理等)搜索到错误的...
  • 再由图像对固有的极线约束来优化摄像机的参数,从而得到高精度的主点、焦距、旋转矩阵和平移向量。使用该方法对图像目标进行三维重建,仿真实验表明:该方法对场景要求较少,原理简单,方法易行,标定摄像机参数精度...
  • 摘自http://www.ahcit.com/lanmuyd.asp?id=2677,以作备录... 关于摄像机标定和立体匹配中极线约束方法方面,描述的比较清楚。 一种基于OpenCV的三维重建实现方案 李健 史进 (陕西科技大学 电气与信息工程学院,
  • 对极几何约束、基本矩阵求解、求极线 Email:chentravelling@163.com 在看一篇论文里,提到使用对极几何约束来寻找运动区域,于是来回看了几遍对极几何约束的知识,具体的步骤没有详细推导过,只是了解了基本原理。 ...
  • 点击上方“小白学视觉”,选择加"星标"或“置顶”重磅干货,第一时间送达 本文转自:计算机视觉life为什么要做极线校正?三维重建是通过双目立体匹配实现的如图1,通过匹配空...
  • 本文已经首发在个人微信公共号:计算机视觉life(微信号CV_life),欢迎关注! ...双目立体视觉深度相机详细工作原理 ... 极线约束  图像矫正技术  基于滑动窗口的图像匹配  基于能量优化的图像匹配
  • 根据极线约束原理,对特征点进行粗粒度匹配,获取准同名点;提取以准同名点为中心的短边缘线段并对其进行区域校正,通过细粒度匹配,对同名点进行准确定位。采用该方法对并联机器人加工刀具实现了特征点的匹配。实验表明:...
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  • 导读 为什么非得用双目相机才能得到深度? 双目立体视觉深度相机的工作流程 双目立体视觉深度相机详细工作原理     理想双目相机成像模型 ...极线约束   &...
  • 极线约束 图像矫正技术 基于滑动窗口的图像匹配 基于能量优化的图像匹配 双目立体视觉深度相机的优缺点 基于双目立体视觉的深度相机类似人类的双眼,和基于TOF、结构光原理的深度相机不同,它不对外主动投射光源,...
  • 为什么非得用双目相机才能得到深度...极线约束 图像矫正技术 基于滑动窗口的图像匹配 基于能量优化的图像匹配 双目立体视觉深度相机的优缺点 --------------------------------------------------- 基于双目立...
  • 文章目录对极几何基本概念如何得到极线方程?作业   此文发于公众号:计算机视觉life。   原文链接:从零开始一起学习SLAM | 不推公式,如何真正理解对极约束?   自从小白向师兄学习了李群李代数和相机成像...
  • 2D-2D:对极约束

    千次阅读 多人点赞 2019-05-02 19:38:54
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  • SFM原理简介

    万次阅读 多人点赞 2018-09-15 20:51:42
    它与Kinect这种3D摄像头最大的不同在于,它只需要普通的RGB摄像头即可,因此成本更低廉,且受环境约束较小,在室内和室外均能使用。 SFM基本原理 小孔相机模型 在计算机视觉中,最常用的相机模型...
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    千次阅读 2019-12-11 12:00:00
    原文首发于微信公众号「3D视觉工坊」——聊聊三维重建-双目立体视觉原理 作首:Tengfei Jiang https://zhuanlan.zhihu.com/p/81016834 本文已由原作者授权,不得擅自二次转载 前言 三维重建是个跨多学科的...
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  • 本篇博客主要讲的是利用opencv 和 C++进行的算法实现和应用,具体原理可以参考《Slam14讲》中的第五讲和第七讲,原理及其推导这里不再展开。 一、相机标定 相机标定及内部参数获取可以参考之前写的一篇博客的过程...

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