2019年机器视觉chapter12PPT课件.ppt

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1、北京理工大学计算机系第十二章标定(1)绝对定位：通过标定点确定两个坐标系在绝对坐标系统中的变换关系，或确定测距传感器在绝对坐标系中的位置和方向．(2)相对定位：通过场景中的标定点投影确定两个摄象机之间的相对位置和方向．(3)外部定位：通过场景中的标定点投影确定摄象机在绝对坐标系中的位置和方向．空间刚体变换关系：三个旋转角、三个平移分量(4)内部定位：确定摄象机内部几何参数，包括摄象机常数，主点位置，透镜径向变形系数和偏心系数，行列比系数等．北京理工大学计算机系1.引言:摄像机标定的基本问题2.坐标变换刚体变换p点在第一个视场中的坐标p1

2、可以通过旋转和平移变换到第二个视场中的坐标p2，其中旋转矩阵空间角可用直角坐标系中的欧拉角描述数值解不稳定?xzy旋转轴逆时针(右手坐标系)绕单位矢量(轴)的旋转．转换成矩阵表达式一种观察旋转的非常直观方法在数值计算上也有和欧拉角一样的问题．*直接使用旋转轴和旋转角表达式可以产生满意的数值解.在这种思路的基础上产生了旋转四元数.四元数四元数是一个四元矢量,可用来表示坐标旋转对于定位求解问题，四元数表示可以给出很好的数值解单位圆上的任何一个位置都只对应于一个旋转角．单位球上的任意一点三维空间中所有三个旋转角可以通过四维单位球上的点来表示．

3、由单位四元数表示的旋转公式如下：用单位四元数表示刚体变换的旋转矩阵：3.绝对定位确定两个或多个坐标系之间的刚体变换问题．将所有的测量值均表示在一个公共的坐标系里．摄象机坐标系和绝对坐标系的关系四个共轭对产生12个方程才能解出12个未知数YaC1C2C3ZaXa求解问题的基本方法两个点集，并求矩中心：点集的矢量表示：求解每对射线标量积的极大值，使得共轭射线对正：求得旋转矩阵后可以求解平移矩阵：4.相对定位用场景点在两个图像平面上的投影来确定两个摄象机坐标系之间的关系．相对定位问题是双目立体视觉系统标定的第一步;场景点p在不同摄象机坐标系中

4、的坐标关系：将左摄象机坐标系转换为右摄象机的刚体变换:12+2n个未知量,7+3n个方程（旋转正交6个约束，单位基线1个约束），5个共轭对。5.校正校正(rectification)是立体图像对重新取样的过程，以使得外极线对应于图像阵列的行．基本思想：校正左、右图像平面位置，使这两个平面与两摄像机光学中心连线平行.6.摄象机标定7.摄象机自标定INRIAFrance视觉系统标定装置及其应用北京理工大学计算机系Rocky7火星机器人北京理工大学计算机系NASAJPL北京理工大学计算机系机器人立体立体视觉系统大视场立体视觉成像装置超大视场立

5、体视觉成像装置“863”航天领域项目，通过国防科工委鉴定，该成果达到国际先进水平北京理工大学计算机系BeijingInstituteofTechnologyBeijingInstituteofTechnology第一摄像机第二（参考）摄像机场景深度图障碍物检测图4－10米室内立体视觉感知BeijingInstituteofTechnology8米6米4米BeijingInstituteofTechnologyBeijingInstituteofTechnologyBeijingInstituteofTechnologyBeijingIn

6、stituteofTechnologyCarnegieMellonUniversityBeijingInstituteofTechnology