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
vibecoding日记6 小时前
双非如何快速入职字节等大厂大模型?真实案例分析:推理优化和投机解码
算法·求职·大模型工程师
yszaygr21388 小时前
Verilog参数化游程编码RLE模块
算法
望易8 小时前
刚设计的大模型架构-双域耦合认知框架
算法·架构
复杂网络12 小时前
多个 Claude Code 与多个 Codex 协同工作:设计与实现方案
算法
HjhIron1 天前
面试常客:字符串算法从入门到进阶
算法·面试
吴佳浩1 天前
DeepSeek DSpark:Confidence-Scheduled Speculative Decoding 技术解析
人工智能·算法·deepseek
触底反弹1 天前
🧠 搞懂 Token,才算真正入门大模型——从分词原理到 Embedding 语义实战
javascript·人工智能·算法
vivo互联网技术1 天前
ICLR 2026 | 基于后验采样的图像恢复方法LearnIR:人脸去阴影、去雾
人工智能·算法·aigc
浮生望1 天前
JS字符串与回文算法:从包装类到双指针的面试进阶之路
javascript·算法