计算机图形学多视图重建-对极几何与BundleAdjustment

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几何变换与射影几何

双目立体视觉

Bundle Adjustment

4图像特征提取

第一部分：几何变换与射影几何

http://www.robots.ox.ac.uk/~vgg/hzbook/

http://szeliski.org/Book/

第二部分：双目立体视觉

2.1 概述

❖双目立体视觉（Binocular Stereo Vision）类似人类双眼对

环境三维感知的过程，其基本原理是：利用摄像机从两个

视点对同一景物进行观察拍摄，获取两幅在不同视角下的

数字图像，基于视差（即图像像素间的位置偏差），并利

用成像几何的三角测量原理，来获取目标的三维信息。

❖双目立体视觉既可以同时使用两个摄像机，也可以只用单

个运动的摄像机。

2.1 概述

❖双目立体视觉模型

2.1 概述

❖一个完整的双目立体视觉系统通常可以分为以下六个部分：

数

字

图

像

采

集

摄

像

机

标

定

图

像

预

处

理

与

特

征

提

取

图

像

校

正

立

体

匹

配

三

维

重

建

2.1 概述

❖双目立体视觉是基于图像进行三维重建最重要的理论基础

，重建工作普遍利用对极几何（Epipolar Geometry）来估

计多视图之间的几何约束关系，通过对极几何，将几何约

束关系转化为基本矩阵（Fundamental matrix）的模型参数

估计问题。

❖一旦确定了两视图之间的几何约束关系，即可应用于计算

摄像机的内、外参数，完成摄像机标定，最后再利用摄像

机透视投影变换的数学模型，就可以重建出目标的三维几

何结构模型。

2.2 对极几何

❖对极几何是两个视图之间内在的射影几何。

❖它独立于景物的结构，只跟摄像机的内部参数和相对位置

姿态有关。

❖对于由摄像机从不同角度拍摄的同一场景或物体的两幅未

标定图像，它们之间的对极几何约束关系是获得目标三维

信息最基本的依据。

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汇报内容几何变换与射影几何1双目立体视觉2BundleAdjustment34图像特征提取第一部分：几何变换与射影几何http://www.robots.ox.ac.uk/~vgg/hzbook/http://szeliski.org/Book/第二部分：双目立体视觉2.1概述❖双目立体视觉（BinocularStereoVision）类似人类双眼对环境三维感知的过程，其基本原理是：利用摄像机从两个视点对同一景物进行观察拍摄，获取两幅在不同视角下的数字图像，基于视差（即图像像素间的位置偏差），并利用成像几何的三角测量原理，来获取目标的三维信息。❖双目立体视觉既可以同时使用两个摄像机，也可以只用...

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