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計算機視覺中的建模方法及應用 版權信息
- ISBN：9787030751799
- 條形碼：9787030751799 ; 978-7-03-075179-9
- 裝幀：平裝膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
計算機視覺中的建模方法及應用 內容簡介
本書以"厚理論、重問題、強實踐、廣應用"為出發點撰寫內容。全面闡述了計算機視覺中的基本理論、典型問題、方法建模及應用分析。整體內容既做到系統條理，又保持章節獨立，便于通讀和選擇性的閱讀。實踐篇中以作者的科研工作為土壤，提煉計算機視覺中的典型問題，融入數學建模的全過程。激發從事科學研究的熱情，提升解決實際問題的能力，調動實踐操作的積極性，開啟創新思維的大門。本書涵蓋了射影幾何、針孔攝像機標定理論與問題建模、全景攝像機標定理論與問題建模、三維重建理論與問題建模以及簡單圖像處理技術和數值計算技術。
計算機視覺中的建模方法及應用 目錄
目錄
理論篇
第1章 二維和三維射影幾何 1
1.1 射影平面 1
1.1.1 中心射影 1
1.1.2 射影平面上的元素 2
1.2 齊次坐標 5
1.2.1 齊次點坐標 5
1.2.2 齊次線坐標 6
1.3 對偶原理 7
1.3.1 對偶圖形 7
1.3.2 對偶命題與對偶原則 7
1.3.3 代數對偶 7
1.4 單比與交比 8
1.5 射影變換和二次曲線 10
1.5.1 射影變換 10
1.5.2 二次曲線 10
1.6 點與平面 14
1.6.1 空間點的表示 14
1.6.2 平面的表示 14
1.7 二次曲面 15
1.7.1 二次曲面的定義 15
1.7.2 對偶二次曲面 15
1.8 絕對對偶二次曲面 16
第2章 針孔攝像機幾何 18
2.1 針孔攝像機概述 18
2.2 針孔攝像機幾何模型 19
2.2.1 基本模型 20
2.2.2 主點偏置 21
2.2.3 CCD攝像機 22
2.2.4 攝像機矩陣的一般形式 23
2.3 幾何元素在針孔攝像機模型下的投影 25
2.3.1 點在針孔攝像機模型下的投影 25
2.3.2 無窮遠平面在針孔攝像機模型下的投影 25
2.3.3 二次曲線在針孔攝像機模型下的投影 26
2.3.4 二次曲面在針孔攝像機模型下的投影 27
2.4 攝像機內參數的約束條件 28
2.4.1 消失點(線)與攝像機內參數的約束 28
2.4.2 圓環點與攝像機內參數的約束 29
第3章 全景攝像機幾何 31
3.1 全景攝像機概述 31
3.2 單位視球模型 31
3.2.1 單視點折反射攝像機成像模型 32
3.2.2 基于單位視球的兩步投影 33
3.2.3 單位視球模型與折反射成像模型的等價性 34
3.3 幾何元素在單位視球模型下的投影(點和直線) 34
3.3.1 點在單位視球模型下的投影 34
3.3.2 直線在單位視球模型下的投影 36
第4章 三維重構 38
4.1 三維重構概述 38
4.2 對極幾何與基本矩陣 39
4.2.1 三角原理 40
4.2.2 基本矩陣及其估計 41
4.3 分層重構 43
4.3.1 射影重構 43
4.3.2 仿射重構 44
4.3.3 度量重構 45
實踐篇
第5章 圓的針孔攝像機標定方法與問題建模 47
5.1 利用具有三條直徑的圓的模板標定攝像機內參數 47
5.2 利用具有一對垂直直徑的圓的模板標定攝像機內參數 53
5.3 利用具有兩對垂直直徑的圓的模板標定攝像機內參數 57
5.4 利用圓與圓的位置關系標定攝像機內參數 60
5.5 利用三個共面圓的投影性質標定攝像機內參數 67
5.6 利用共面圓的公共極點極線和公切線的性質標定攝像機內參數 73
5.7 利用三個共面圓的射影幾何性質標定攝像機內參數 83
5.8 利用兩個半徑相同的分離圓的射影幾何性質標定攝像機內參數 88
第6章 平面模板的針孔攝像機標定方法與問題建模 95
6.1 利用三角形模板標定攝像機內參數 95
6.1.1 利用三角形模板與單應矩陣標定攝像機內參數 95
6.1.2 利用等邊三角形模板標定攝像機內參數 99
6.2 利用棋盤格標定攝像機內參數 102
6.3 利用等離心率的二次曲線的投影性質標定攝像機內參數 107
第7章 針孔攝像機標定方法與問題建模 117
7.1 利用立方體模板標定攝像機內參數 117
7.2 利用正三棱柱模板標定攝像機內參數 119
7.3 利用正棱臺模板標定攝像機內參數 122
7.4 利用球的模板標定攝像機內參數 129
7.4.1 利用球像標定攝像機內參數 129
7.4.2 利用球像的射影幾何性質標定攝像機內參數 133
7.5 利用三維控制點標定攝像機內參數 141
7.6 基于未標定攝像機P4P 問題標定攝像機內外參數 145
第8章 中心折反射攝像機標定方法與問題建模 150
8.1 利用直線標定拋物折反射攝像機內參數 150
8.2 利用棋盤格標定拋物折反射攝像機內參數 159
第9章 三維重建方法與問題建模 169
9.1 基本概念 169
9.1.1 單應矩陣 169
9.1.2 基本矩陣 170
9.1.3 基本矩陣與單應矩陣的關系 170
9.2 基本矩陣與射影重建 170
9.2.1 單應矩陣的確定 170
9.2.2 極點的確定 171
9.3 無窮遠單應 171
9.3.1 利用無窮遠點確定無窮遠單應 171
9.3.2 利用三角原理確定空間點的世界坐標 172
9.4 從仿射重建到度量重建 173
9.4.1 利用無窮遠點求解圓環點 173
9.4.2 利用圓環點對攝像機內參數提供約束 173
9.4.3 利用三角原理確定空間點的世界坐標 174
9.5 度量重建和仿射重建 174
9.5.1 無窮遠單應與仿射重建 174
9.5.2 絕對二次曲線的像與度量重建 174
9.5.3 仿射重建和度量重建原理 175
9.6 三維重建實例 177
9.6.1 雙平面鏡下的重建 177
9.6.2 雙平面鏡場景下的成像 177
9.6.3 雙平面鏡場景下的幾何關系 178
9.6.4 計算輪廓的位姿 179
9.7 雙目立體視覺三維重建 180
9.7.1 空間三維坐標計算 180
9.7.2 錐面折反射攝像機三維重建 181
9.7.3 利用球像和圓像的射影幾何性質進行三維重建 182
第10章 計算機視覺方法在實踐中的綜合應用 185
10.1 攝像機標定應用于即時定位 185
10.1.1 特征點的提取與匹配 185
10.1.2 恢復圖像之間的三維關系 187
10.2 運動場場景下的攝像機標定 189
10.2.1 基礎知識 189
10.2.2 求解攝像機內外參數 191
10.2.3 算法步驟 195
技術篇
第11章 圖像處理技術 197
11.1 二值化 197
11.2 角點檢測 199
11.2.1 Harris角點檢測算法 200
11.2.2 SUSAN角點檢測算法 202
11.3 邊緣檢測 203
11.4 霍夫變換 207
11.4.1 直線的霍夫變換 207
11.4.2 圓的霍夫變換 209
11.4.3 橢圓的霍夫變換 211
11.5 圖像矯正 212
11.5.1 仿射矯正 213
11.5.2 度量矯正 215
11.6 卷積 217
11.6.1 一維卷積 217
11.6.2 二維卷積 218
11.6.3 互相關 218
11.6.4 卷積的變種 219
11.6.5 卷積的數學性質 219
第12章 數值技術 221
12.1 矩陣分解 221
12.1.1 Cholesky分解 221
12.1.2 奇異值分解 222
12.2 線性方程組的*小二乘解 224
12.2.1 超定非齊次線性方程組的*小二乘問題 224
12.2.2 超定齊次線性方程組的*小二乘問題 229
12.3 直線與二次曲線擬合 231
12.3.1 直線擬合 231
12.3.2 二次曲線擬合 233
參考文獻 236
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