从单个图像估计地平面(是:关于单应性和校准相机参数的混淆)

信息处理 计算机视觉 转换 相机姿势 单应性 几何学
2022-02-25 09:56:59

我是这个多视图几何问题的新手,我有点迷茫,有些概念根本不清楚。

我有一个校准过的相机(=我有失真系数,视野,并且我可以找到所谓的内在矩阵)。

使用这台相机,我想制作一个可以从图片估计地平面的应用程序。我有这些限制:

  • 图片中没有棋盘(或计算机视觉中用于校准相机的其他已知图案)
  • 我可以手动定义一些共面点(比如我知道的点是正方形的投影)或一些

所以我需要在图片中获取梯形的 2D 坐标的东西,知道在现实世界中它是 3D 现实世界坐标中地平面上的单位正方形并给我转换。

据我了解,这是“在给定内在参数、一些 3D 点及其投影的情况下计算外在参数”的过程。

现在,我的问题:

  1. 是否可以?
  2. 4分够吗?
  3. 这与单应性无关,对吧?(因为单应性与 3d 点无关,而仅与 2d 相关).. 但是单应性如何帮助我?(我可以找到将梯形转换为正方形的单应性)
  4. 有没有其他方法可以做到(比如三角形和法线)?

出于好奇,我使用 openCV 来实现。

1个回答

是的,可以计算给定内在因素、3D 中的一些点及其在图像中的投影的外在因素。如果你所有的 3D 点都在同一个平面上,那么计算外在因素的数学在张正友的论文中进行了解释,这是 OpenCV 中相机校准代码的基础。

如果您的 3D 点不是共面的,那么您需要使用 Hartley 和 Zisserman 中描述的不同算法。