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
闻缺陷则喜何志丹4 分钟前
【剪枝 贪心 回溯】B4093 [CSP-X2021 山东] 发送快递|普及+
c++·算法·剪枝·贪心·洛谷
明明真系叻14 分钟前
《量子计算》学习笔记:量子计算的基本定义(续)
笔记·学习·量子计算
猫头虎22 分钟前
HAMi 2.7.0 发布:全面拓展异构芯片支持,优化GPU资源调度与智能管理
嵌入式硬件·算法·prompt·aigc·embedding·gpu算力·ai-native
漫漫不慢.25 分钟前
算法练习-二分查找
java·开发语言·算法
如竟没有火炬1 小时前
LRU缓存——双向链表+哈希表
数据结构·python·算法·leetcode·链表·缓存
Greedy Alg1 小时前
LeetCode 236. 二叉树的最近公共祖先
算法
爱吃生蚝的于勒1 小时前
【Linux】零基础学会Linux之权限
linux·运维·服务器·数据结构·git·算法·github
兮山与2 小时前
算法3.0
算法
不会调制解调的猫2 小时前
笔记 | 内网服务器通过wifi穿透,设置流量走向
运维·服务器·笔记
爱编程的化学家2 小时前
代码随想录算法训练营第27天 -- 动态规划1 || 509.斐波那契数列 / 70.爬楼梯 / 746.使用最小花费爬楼梯
数据结构·c++·算法·leetcode·动态规划·代码随想录