基于仿射点对应的分层重构.pdf

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1、第28卷第8期计算机学报Vol.28No.82005年8月C~INESEJOURNALOFCOMPUTERSAug.2005基于仿射点对应的分层重构张淮峰吴福朝胡占义(中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室北京100080)摘要提出了一种基于仿射点对应的分层重构方法9所谓仿射点对应是指相差一个仿射变换的两个空间点集的图像对应.该方法主要分为以下三个步骤:首先9从点对应计算准仿射重构;然后9由仿射点对应的准仿射重构建立一个三维射影变换9并利用这个射影变换的特征向量来确定无穷远平面9从而得到仿射重构;最后9从仿射重构所获得的无穷远平面单应矩阵标定摄像机内参数9进而得

2、到度量重构.在上述三个步骤中9第二个步骤是最关键的9即如何确定对应于无穷远平面的特征向量9这也是该文的新思想和主要贡献所在.仿真和真实图像实验均表明9该文的方法是有效的9并且有很好的鲁棒性.关键词分层重构;仿射点对应;无穷远平面;射影变换;仿射重构;欧氏重构中图法分类号TP18AStratifiedReconstructionAlgorithmBasedonAffinePointCorrespondencesZ~ANG~uai-FengWUFu-Chao~UZhan-yi(NationalLaborator$ofPatternRecognition9Institute

3、ofAutomation9ChineseAcadem$ofSciences9BeiJing100080)AbstractInthispaper9anewstratifiedreconstructionalgorithmisproposedwhichisbasedonaffinepointcorrespondences.Theaffinepointcorrespondencesheremeanimagecorrespondenceswhichareproectedbytwosetsofspacepointsrelatedbyageneral3daffinetransfo

4、rmation.Theproposedalgorithmconsistsofthefollowingthreemainsteps:First9theCuasi-affinereconstruc-tionisobtainedfromcorrespondencesofimagepoints;Second9the3dproectivetransformationmatrixbetweenthetwosetsofCuasi-affinelyreconstructedpointsinthefirststepiscomputed9thentheeigenvectorwhichco

5、rrespondstotheplaneatinfinityisdetermined9bywhichtheCuasi-affinereconstructionisupgradedtoatrueaffinereconstruction;Third9thecameraintrinsicpa-rametersarecalibratedbymeansoftheinfinitehomographyobtainedinthesecondstep9andametricreconstructionisobtained.Amongtheabovethreesteps9thekeyonei

6、sthesecondstep9i.e.9howtodeterminetheeigenvectorcorrespondingtotheplaneatinfinity9andthatiswherethenoveltyandmaincontributionsofthispaperlie.Experimentsonsimulateddataandonrealimagesconfirmtherobustnessofthenewalgorithm.Keywordsstratifiedreconstruction;affinepointcorrespondences;planeat

7、infinity;proectivetransformation;affinereconstruction;Euclideanreconstruction一般来说9度量重构(metricreconstruction)可以通l引言过两种方法得到:(1)已知场景中三维点的空间坐标192]和对应的图像点9直接计算出摄像机投影矩阵9三维重构是计算机视觉研究的核心问题之一.由此得到场景的三维度量重构.这种方法需要在场收稿日期:2004-07-02;修改稿收到日期:2005-04-22.本课题得到国家自然科学基金(60275009)资助.张淮峰9男91976年生