计算机视觉基础5——本质矩阵与基本矩阵(Essential and Fundamental Matrices)

    xiaoxiao2021-08-23  94

    回顾本质矩阵的定义

     

    本质矩阵的基本性质:

    结合成像的几何关系

          

    Longuet-Higgins equation

    注意大小写的区别哦,大小表示物点矢量,小与表示像点矢量。

    像平面上的一点可以看作:

    • (u,v) 2D film point(局限于像平面上来考虑)

    • (u,v,f) 3D point on film plane(相机坐标系中来考虑)

    • k(u,v,f) viewing ray into the scene(透过像点和原点射线上点的像,相机坐标系中来考虑)

    • k(X, Y, Z) ray through point P in the scene(在世界坐标系中来考虑)

    l l为像平面上的一直线: au+bv+c=0 au+bv+c=0

    由点线结合关系可得:

    因此有

    这样就可以用几何的观点来解释上述方程:左像平面上的一点 pl pl乘以本质矩阵 E E,结果为一条直线,该直线就是 pl pl的极线,且过 pl pl在右像平面上的对应点 pr pr。这个结论十分喜人。

    同理有

    • Remember: epipoles belong to the epipolar lines

    • And they belong to all the epipolar lines

    关于本质矩阵的关系总结如下:

    本质矩阵采用的是相机的外部参数,也就是说采用相机坐标(The essential matrix uses CAMERA coordinates),如果要分析数字图像,则要考虑坐标(u,v),此时需要用到内部参数(To use image coordinates we must consider the INTRINSIC camera parameters)

    从像素级来考虑,有如下关系

    short version: The same equation works in pixel coordinates too!

    矩阵 F F称为基本矩阵: F=MTrRSM1l F=Mr−TRSMl−1

    • has rank 2

    • depends on the INTRINSIC and EXTRINSIC Parameters (f, etc ; R & T)

    Analogous to essential matrix. The fundamental matrix also tells how pixels (points) in each image are related to epipolar lines in the other image.

    例子:

     

     

     

    Fel=0 F∗el=0,并根据下图,where is the epipole? vector in the right nullspace of matrix  F F,即 F F的右零空间。当然 el el是非零向量,也就是说 Fel=0 F∗el=0有非零解,说明矩阵 F F不是满秩的,或者说它是奇异的,However, due to noise,F may not be singular.So instead, next best thing is eigenvector associated with smallest eigenvalue of F。

    >> [u,d] = eigs(F’ * F) u = -0.0013 0.2586 -0.9660 0.0029 -0.9660 -0.2586 1.0000 0.0032 -0.0005 d = 1.0e8* -1.0000 0 0 0 -0.0000 0 0 0 -0.0000 eigenvector associated with smallest eigenvalue >> uu = u(:,3) uu = ( -0.9660 -0.2586 -0.0005) >> uu / uu(3) : to get pixel coords (1861.02 498.21 1.0)

     

    where is the epipole?

    转载请注明原文地址: https://ju.6miu.com/read-676954.html

    最新回复(0)