计算机视觉-单应矩阵

1.基本概念

单应性矩阵Homogeneous 是射影几何中的一个术语,又称之为射影变换。当相机发生纯旋转,或者若场景中的特征点都落在同一平面上(比如墙,地面等)时,计算基础矩阵F 或者本质矩阵E 往往会有很大的误差(因为此时平移量t特别小),此时需要用到单应矩阵H. 单应矩阵主要用来解决两个问题:

(1)表述真实世界中一个平面与他对应图像的透视变换

(2)通过透视变换实现图像从一个视图变换到另一个视图的转换。

把一个射影平面上的点(三维齐次矢量)映射到另一个射影平面上,并且把直接射影为直线,具有保线性,总的来说单应是关于三维齐次矢量的一种线性变换,如图所示,两个平面之间的关系可以用一个3*3的非奇异矩阵H表示x1=Hx2,H表示单应矩阵,定义了八个自由度。这种关系定义为平面单应性

使用单应矩阵H 时假设所有像素都在一个平面上,单应矩阵H 直接描绘了图像坐标之间的关系,也就是第一帧图像是怎么线性扭曲到第二帧图像的。具体的,图像1中的像素

与图像2中对应的像素满足:

将单应矩阵H展开

2.求解方法

Mat cv::findHomography 	( 	InputArray  	srcPoints,
		InputArray  	dstPoints,
		int  	method = 0,
		double  	ransacReprojThreshold = 3,
		OutputArray  	mask = noArray(),
		const int  	maxIters = 2000,
		const double  	confidence = 0.995 
	) 	

参数:

srcPoints:源平面中点的坐标矩阵,可以是CV_32FC2类型,也可以是vector类型

dstPoints:目标平面中点的坐标矩阵,可以是CV_32FC2类型,也可以是vector类型

method:计算单应矩阵所使用的方法。方法如下:

  • 0 - 利用所有点的常规方法
  • RANSAC - RANSAC-基于RANSAC的鲁棒算法
  • LMEDS - 最小中值鲁棒算法
  • RHO - PROSAC-基于PROSAC的鲁棒算法

ransacReprojThreshold:将点对视为内点的最大允许重投影错误阈值(仅用于RANSAC和RHO方法)

mask:可选输出掩码矩阵,通常由鲁棒算法(RANSAC或LMEDS)设置.

maxIters:RANSAC算法的最大迭代次数,默认值为2000。

confidence:可信度值,取值范围为0到1.

3 参考博客

视觉SLAM:单应矩阵_slam建图和单应性矩阵-CSDN博客

https://zhuanlan.zhihu.com/p/678088930

相关推荐
爱写代码的小朋友1 分钟前
基于图像处理与机器学习的车牌检测识别系统设计与实现
图像处理·人工智能·机器学习
摆烂小白敲代码3 分钟前
【机器学习】K近邻算法
c++·人工智能·算法·机器学习·近邻算法
UQI-LIUWJ37 分钟前
模型运行速度笔记: s/epoch VS s/iter
人工智能·笔记·机器学习
墨绿色的摆渡人1 小时前
用 Python 从零开始创建神经网络(三):添加层级(Adding Layers)
人工智能·python·深度学习·神经网络
nuc_baixu1 小时前
opencv kdtree & pcl kdtree 效率对比
人工智能·opencv·计算机视觉
学步_技术1 小时前
自动驾驶系列—自动驾驶中的短距离感知:超声波雷达的核心技术与场景应用
人工智能·机器学习·自动驾驶·uss
凡人的AI工具箱1 小时前
15分钟学 Go 第 54 天 :项目总结与经验分享
开发语言·人工智能·后端·算法·golang
&永恒的星河&1 小时前
爆火的AI智能助手ChatGPT中自注意力机制的演化与优化
人工智能·chatgpt
WenGyyyL2 小时前
无人机检测车辆——多目标检测
人工智能·目标检测·无人机
goomind2 小时前
YOLOv11实战PCB电路板缺陷识别
人工智能·python·深度学习·yolo·目标检测·计算机视觉·缺陷检测