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《單相機高速達動物體3D 軌跡重建的新方法》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2010年資訊科技國際研討會論文集單相機高速運動物體3D軌跡重建的新方法謝宗倫洪晟翔李正宇亞洲大學亞洲大學亞洲大學e-mail:e-mail:e-mail:geniusraykimo@yahoo.com.twsmallpig01@gmail.comleecheng@asia.edu.tw摘要等相關研究並不多。本研究以單相機重建球體目前常見的三維重建方式是利用雙相機於高速移動時的軌跡,這研究結果可廣泛且輕或多相機取得多個二維影像座標來重建出三易的應用在運動醫學、復建醫學、動物生態行維世界座標;使用單一相機來重建三維世界座為學與涉及高速動態行為的各種工程問題上。標,不僅可降低校
2、正與環境架設的困難、增加常見的三維重建方法有兩種:一種是利用系統的實用性,更可以降低開發成本與時間。立體視覺理論[1],將物體上的同一點在雙相機在本篇論文中,我們提出新的三維重建方法,或多相機影像中的兩個或多個座標來重建出是利用單相機取得球體影像的二維座標和球世界座標;另一種方法是利用單相機影像序列體在影像中的幾何面積等資訊,重建高速球體[2],來重建出世界座標。前者準確度較高,但在三維世界座標中的移動軌跡。本研究對於低由於是利用多相機定位,所以成本也相對提階的三維影像重建的應用有很高的實用性及高,且環境的架設也比較複雜;後者是利用單效能成本比的優勢。相機來重建三維座標,卻
3、無法利用單張影像就關鍵詞:單相機、三維重建、軌跡重建、幾何能重建出物體的三維座標,而是需要靠著單相面積。機拍攝一連串的影像序列才能進行三維重建,理論上仍屬多相機法。以上兩種方法皆潛Abstract在存有難解的correspondence問題[5,6]。Incomputervision,moststudiesof為了達到單相機僅利用單張影像重建三維three-dimensionalreconstructionfocusonusing座標,我們提出基於物體在影像上的幾何面積multiplecameras.However,therearesome來取代深度的原理,在本研究中,我們
4、只需知practicaladvantagesinusingsinglecamera,e.g.道球體在影像上的形心座標和幾何面積,就能lowersystemcomplexity,simplercalibration重建球體中心在真實世界座標上的位置。procedure,lowcost,andshorterdevelopmenttime.Inthisstudy,weproposeanewandsimple1.1雙相機三維空間定位原理approachfor3Dtrajectoryreconstructionusing理論上,如果只利用物體在單一相機中的singlecamera.I
5、nthisapproach,aftercalibration,theworldcoordinatesofobjectscanberetrieved影像座標是無法得知物體的深度,必須利用物fromgiveninformationoftheobject'simage體投影到雙相機影像中的座標,才可計算物體coordinates(X,Y)anditsgeometricarea.The在世界座標中的深度資訊。depthofobjectscanbefoundbytransformationofaquadraticfunctionofobject'sgeometricareaandco
6、ordinatesonimage,andthusthetrajectoryofthemovingobjectscanbereconstructed.Thisstudyisusefulinpracticeforlow-precisionandlow-cost3Dreconstructionapplicationsinthesenseofperformance-costratio.Keywords:Single-Camera,3Dreconstruction,Trajectoryreconstruction,Geometricarea.圖圖圖1-1雙相機定位示意圖1.前言在圖1
7、-1中,C為左相機的影像平面,C12近年來在機器視覺以及電腦圖學的領域為右相機的影像平面,O左相機的座標原點,1中,重建物體的三維世界模型是相當熱門與實O為右相機的座標原點,P(X,Y,Z)為世界2用的一項研究課題;但動態重建物體移動軌跡2010InternationalConferenceonAdvancedInformationTechnologies(AIT)2010年資訊科技國際研討會論文集座標上的一點,p1(X1,Y1)為P點投影到左影2.方法像中的座標,p(X,Y)為P點投影到右影像在進入3D座標重建工