如何使用极线平面图像确定物体与相机的距离?

时间:2015-07-26 15:42:44

标签: opencv 3d computer-vision photogrammetry

我正致力于将2D图像转换为3d环境。从横向运动的视频中收集图像。然后将图像一个接一个地放置,这样就很容易找到两个图像之间的对应关系。这称为时空体积。

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接下来,我从时空体积中切片。该切片称为极线平面图像。

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使用Epipolar Plane Image,我想计算场景中物体的深度并制作3D环境。我列出了参考文献,但我无法弄清楚论文中描述的数学。有人可以帮我解决这个问题吗?任何帮助表示赞赏。

参考

Epipolar-Plane Image Analysis: An Approach to Determining Structure from Motion*

1 个答案:

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这种情况下的数学很简单直接。

首先让我们为具有焦距formula的相同相机拍摄的两个重叠图像定义两个坐标系,并采用以下模式:

Luhmann Stereonormalfall

让我们说第一个摄像机位置定义如下:

formula

虽然使用三个欧拉角进行定向是:

formula

通过使用此定义,相应的旋转矩阵是单位矩阵

formula

第二个摄像机位置可以定义如下:

formula

由于方向与第一台相机相同,因此所有欧拉角都保持为零:

formula

这也意味着相应的旋转矩阵是单位矩阵。

formula

如果图像重叠且方向相同,则图像空间中的情况如下所示:

Luhmann Stereonormalfall

此处图像坐标及其测量精度定义如下:

formula

可以使用Intercept Theorem

来描述这种几何情况

formula

formula

formula

如你所见,并不复杂。但请注意,这种解决方案肯定不是最好的,因为所有方位角相同的基本假设在现实中都无法实现。

如果您需要准确,那么您必须执行捆绑调整。然而,这个方程通常用于确定这种几何情形的近似解,其中这些值用于线性化共线性方程。