视觉SLAM十四讲:从理论到实践(Chapter5:相机与图像)

前言

学习笔记,仅供学习,不做商用,如有侵权,联系我删除即可

目标

  1. 理解针孔相机的模型、内参与径向畸变参数。
  2. 理解一个空间点是如何投影到相机成像平面的。
  3. 掌握OpenCV的图像存储与表达方式。
  4. 学会基本的摄像头标定方法。

一、相机模型

1.1 针孔相机模型

针孔相机模型如下图所示:

O':主点

根据针孔相机模型和相似三角形原理,有:关系。为了消除负号,把像面翻转导共轭面位置即可获得:,整理得

成像平面到像素坐标:,(cx,cy)主点坐标,(dx,dy):像元尺寸。矩阵形式如下:

Z:深度,相机坐标系下三维空间点距离光心的距离。

K:内参矩阵。

世界坐标 --> 相机坐标 --> (投影成像) 归一化平面 --> 像素坐标系

T:变换矩阵

1.2 畸变模型

径向畸变:由透镜形状引起的畸变

  • 桶形畸变
  • 枕型畸变

切向畸变:组装时透镜和成像面不是严格平行引入的畸变。

畸变矫正模型:

畸变矫正的流程:

相机标定常用张正友标定法。

当使用Matlab或Opencv进行标定时,畸变系数的排列顺序:(k1,k2,p1,p2,k3)

单目相机成像过程总结:

1.3 双目相机模型

双目相机成像原理:

根据上图的几何关系,有以下关系:

整理后可得:d:视差(disparity),同一点在左右相机相面横坐标之差。

d最小为一个像素,所以双目相机模型的深度z具有最大值:fb

1.4 RGB-D相机模型

不需要计算深度,主动测量深度,按实现原理可分为两类:

  • 结构光(Structured Light)
  • 飞行时间法(Time-of-Flight, ToF)

二、图像

相关推荐
一隅论数智20 小时前
给AI一张“业务概念地图“:本体如何从哲学走向企业智能
大数据·人工智能·经验分享·笔记·学习·学习方法·政务
倒头就睡的小比特20 小时前
算法竞赛C++常用的STL
c++·算法
小羊没烦恼!20 小时前
初探性能优化——2个月到4小时的性能提升
java·开发语言·windows·算法·c#
猎头南楼21 小时前
知识社区推荐系统实践:新用户冷启动与长短期兴趣建模的挑战 资深推荐算法工程师
人工智能·深度学习·算法·机器学习
深圳老胡1 天前
STM32F407 控制 L6470 步进电机驱动 —— 控制过程简介
笔记·stm32·单片机·嵌入式硬件·代码规范
旖旎夜光1 天前
力控面试题 01.01: 判定字符是否唯一(位运算) —— 题解
c++·学习·算法·leetcode·力控
wzdark1 天前
大规模并行计算中的负载均衡算法研究4
算法
Because_of_Her11 天前
并查集-听课笔记
笔记·算法·并查集
码流子1 天前
高速公路安全监测实践:碰撞监测预警+物联网底座,从感知到处置的闭环
大数据·人工智能·物联网·算法·架构
彧azz1 天前
Linux 环境下 Redis 学习总结:数据类型、持久化、锁、事务、主从与缓存问题
linux·redis·笔记·学习·面试