視覺筆記 基本矩陣 本質矩陣 單應矩陣

2021-08-20 20:27:48 字數 2132 閱讀 8855

by luoshi006

f=k

−tt∧

rk−1

=k−t

ek−1

\mathbf f = \mathbf k^ t^ \mathbf r \mathbf k^ = \mathbf k^ \mathbf e \mathbf k^

f=k−tt

∧rk−

1=k−

tek−

1基本矩陣f

ff ,描述了兩個對應特徵畫素點間的極線約束

在圖 i

1i_1

i1​ 中位置 u

1u_1

u1​,對應 i

2i_2

i2​ 上的極線方程為:u1t

fu2=

0u^t_1 f u_2 = 0

u1t​fu

2​=0e=

t∧

r\mathbf e = t ^\wedge \mathbf r

e=t∧

r本質矩陣就是使用歸一化影象座標時的基本矩陣。 描述歸一化座標系中兩對應特徵之間的對極約束關係。

一般情況,相機的內參是已知的,所以,一般使用 e

\mathbf e

e。5 個自由度最少可以通過 5 對點求解,但,為避免複雜的數**算,通常使用八點法求解,通過svd分解,恢復出相機運動 r,t

\mathbf r, t

r,t。

空間平面:由平面的單位法向量 n

\mathbf n

n 和原點到平面的距離 d

dd 表示:ntx

=d

\mathbf n^t \mathscr x = d

ntx=d

單應矩陣:設:點 m

im_i

mi​ 和 mi′

m_i'

mi′​

時空間平面 ntx

=d

\mathbf n^t \mathscr x = d

ntx=

d 在兩影象上投影的歸一化座標,且相互對應,那麼這兩個點集由乙個三維射影變換矩陣 h

hh 相互對映,即:

m i′

~=λh

mi

~\tilde = \lambda \mathbf h \tilde

mi′​~​

=λhm

i​~​

h

\mathbf h

h 為 3×3

3 \times 3

3×3 矩陣,λ

\lambda

λ 為任一不為零的實數。

h =r

+1dt

nt(歸

一化平面

)\mathbf h = \mathbf r + \fract \mathbf n^t (歸一化平面)

h=r+d1

​tnt

(歸一化

平面)h=k

(r+1

dtnt

)k−1

(畫素平

面)

\mathbf h = \mathbf k \left( \mathbf r + \fract \mathbf n^t \right ) \mathbf k^(畫素平面)

h=k(r+

d1​t

nt)k

−1(像

素平面)

為什麼相機單純繞光心旋轉時,無法從 e,f

\mathbf

e,f 恢復相機運動?

純旋轉時,幀間運動 t=0

t=0t=

0,根據 e,f

\mathbf

e,f 公式可知,其自由度下降,出現退化,此時計算得到的 e,f

\mathbf

e,f 受雜訊影響很大。

講義:

基礎矩陣:

單應矩陣:

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