透视变换
什么是透视变换
透视变换(把斜的图变正,也就是一种坐标系到另外一种坐标系)是一种图像处理技术,它利用透视中心、像点、目标点三点共线的条件,按透视旋转定律使承影面(透视面)绕迹线(透视轴)旋转某一角度,破坏原有的投影光线束,但仍能保持承影面上投影几何图形不变的变换。透视变换是中心投影的射影变换,在用非齐次射影坐标表达时是平面的分式线性变换。
透视旋转定律:当一个物面(或称为原平面)绕透视轴旋转时,如果与之对应的合面(或称为像平面)也绕其合线(即透视轴在合面上的投影)按同一方向旋转相同的任意角度,且保持这两个面的平行性,那么像面和物面的透视对应关系将仍然保持不变。这意味着,投射线总是通过物面和像面上同一对应点。
透视变换有什么用
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图像校正:透视变换常用于纠正由于摄像机或拍摄角度导致的图像透视畸变。例如,在移动机器人视觉导航研究中,由于摄像机与地面之间有一倾斜角,而不是直接垂直朝下(正投影),这时可以利用透视变换将图像校正成正投影的形式。
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图像配准:在医学图像处理、卫星图像处理等领域,透视变换可以用于将两张或多张图像进行配准,使其具有相同的几何形状,便于后续的分析和处理。
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视觉增强:通过透视变换,可以实现图像的景深效果、投影映射等,从而增强图像的视觉效果。例如,在创建虚拟场景或3D动画时,透视变换可以帮助模拟真实世界中的透视效果。
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文档扫描:对于倾斜的文档图像,透视变换可以校正其倾斜和投影,使其呈现平面效果,便于后续的OCR识别或编辑。
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图像合成:透视变换还可以用于将不同的图像合成在一起,创建新的图像。通过调整图像的透视关系,可以使合成的图像更加自然和逼真。