摄像机自标定与分层重构问题研究

摘要

该文主要讨论了三维计算机视觉领域中的利用消失点判断空间关系、摄像机自标定、三维分层重构等问题.主要工作如下: (1)利用消失点判断空间关系.在目标识别和场景分析的应用中,我们经常需要了解场景中的空间几何结构关系,如何在摄像机未事先标定的情况下,利用场景中的有关信息,结合图像中的消失点,获得场景中相关几何信息.(2)摄像机自标定.摄像机自标定的线性算法一直是计算机视觉领域的研究热点,该文利用场景中的两两正交三条直线,计算直线的消失点,进而线性计算绝对二次曲线的像.最后分解出摄像机内参数. (3)三维分层重构.该文研究在仅有两幅图像的条件下,如果摄像机内参数保持不变,如何利用场景中的结构信息对空间物体分层重构.该文在理论上阐述了射影重构的本质是确定基础矩阵,射影重构到仿射重构关键是确定无穷远平面的单应矩阵.仿射重构到欧氏重构的关键是计算出绝对二次曲线的图像.同时给出了实现三维分层重构得具体算法.最后实验分别给出了仿射重构的结果和欧氏重构的结果.实验表明我们的算法是有效的和可行的.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章基本概念

第一节透视模型

第二节消失点和消失线

第三章利用消失点描述场景中的几何关系

引言

第一节利用消失点的射影不变量描述平面直线关系

第二节利用图像中的消失点描述平面直线关系

第四章基于消失点的摄像机自标定

引言

第一节摄像机标定和绝对二次曲线的图像

第二节摄像机标定和消失点

第三节实验部分

第五章基于两幅图像三维物体的分层重构

引言

第一节三维重构概述

第二节射影重构

第三节仿射重构

第四节欧氏重构

第五节实验部分

第六章总结与展望

导师和作者简介

作者在攻读硕士期间发表论文

致谢

参考文献