WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

«Геометрия камеры Many slides adopted from Alexei Efros, Richard Szeliski, Marc Pollefeys and Steve Seitz На прошлой лекции • Стандартная основа ...»

Геометрия камеры

Many slides adopted from Alexei Efros, Richard Szeliski, Marc Pollefeys and Steve Seitz

На прошлой лекции

• Стандартная основа

видеонаблюдения

д д

• Вычитание фона

• Схема метода:

• Построить модель фона

• Сравнить текущее с моделью

• Об

Обновить фон

• Методы моделирования:

• Среднее / медиана

• Нормальное распределение

• Смесь нормальных распределений

• Обработка результатов

• Блобы

• Сопоставление блобов План лекции

• Камера-обскура

• Свойства и параметры камеры

• Геометрическая модель камеры

• Калибровка камеры

• Гомография На предыдущих лекциях Цель компьютерного зрения Принятие решений о реальных физических объектах и сценах, основываясь на воспринимаемых изображениях На предыдущих лекциях

• Обработка изображений

• Сегментация

• Выделение особенностей

• Классификация изображений

• Поиск объектов на изображении

• Сравнение изображений

• Выделение объектов в видеопотоке Все это – внутри изображения!

Выйти за пределы изображения!

Фотограмметрия Фотография Как можно этого добиться?

Реконструкция Из трехмерного мира в изображение

• Вначале нужно понять как изображение получается понять,

• Изображение – это отображение сцены на плоскости

• Нам нужна модель этого отображения!



• Модель фотографической камеры!

Построим камеру Сделаем простейшую камеру

• Положим кусок пленки перед объектом

• На каждую точку пленки падают лучи от всех точек объекта б

• Получается бессмысленное изображение Камера-обскура Добавим преграду с отверстием чтобы отсечь отверстием, лишние лучи

• На каждую точку пленки падает один луч!

• Картинка должна быть четкой!

• Отверстие в преграде называется апертурой или диафрагмой д фр Модель камеры-обскуры

Модель:

• В преграде отверстие размеров в одну точку

• Все лучи проходят через одну точку

• Эта точка называется Центром Проекции (ЦП)

• Изображение формируется на Картинной плоскости

• Фокусным расстоянием f называется расстояние от ЦП до Картинной плоскости Камера-Обскура Camera Obscura,  Gemma Frisius, 1558 Самая Первая Камера р р

• Была известная еще Аристотелю

• Глубина комнаты и есть Фокусное расстояние Камера-обскура в домашних условиях Почему картинка такая размытая?

http://www.debevec.org/Pinhole/ Апертура – не точка!

• Целый пучок лучей проходит через отверстие в преграде

• Изображение одной точки – небольшой кружок

• Размер кружка зависит от размера апертуры Уменьшаем апертуру Почему бы не сделать апертуру как можно меньше?

• Меньше апертура – меньше света проходит

• При малых апертурах начинаются дифракционные эффекты Уменьшаем диафрагму Линза!

Линза позволяет использовать большую диафрагму и увеличить поток света от каждой точки Преломление света Луч света на стыке различных материалов преломляется Где n – коэффициент преломления, - угол между преломления нормалью к поверхности и направлением луча

–  –  –

Figure from US Navy Manual of Basic Optics and Optical Instruments, prepared by Bureau of Naval Personnel. Reprinted by Dover Publications, Inc., 1969.

Современный фотоаппарат Как старые, только с матрицей вместо пленки Фокус Идеальная камера-обскура

–  –  –

Глубина резкости = Depth of field (DOF) http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/depth-of-field.htm Управление глубиной резкости Изменяя диафрагму можно изменять размер «пятен рассеяния»

Управление глубиной резкости Диафрагма управляет глубиной резкости

• Уменьшение диафрагмы увеличивает интервал, на котором объект находится приблизительно в фокусе

• Маленькая апертура также уменьшает количество света

– приходится увеличивать выдержку (время экспозиции) Красивый эффект глубины резкости Т Трансфокация (Z ф (Zoom) ) Угол обзора (поле зрения) A

• Размер пленки и фокусное расстояние определяют угол обзора (field-of-view) камеры.

• Размера пленки фиксирован

• Изменение фокусного расстояния управляет полем зрения Зависимость поля зрения от фокусного расстояния

–  –  –

Большое поле зрения Маленькое поле зрения Камера близко от машины Камера далеко от машины Чем больше фокусное расстояние – чем «параллельнее» лучи и тем меньше перспективных искажений Забавные эффекты http://www.hash.com/users/jsherwood/tutes/focal/Zoomin.mov p j Недостатки линз Хроматическая аберрация

• Угол преломления света зависит от длины волны

• Лучи разного цвета преломляются по р ур ц р разном

• Лучи разного цвета от одной и той же точки расходятся по краям изображения Хроматическая аберрация Центр изображения Це р зобра е Край изображения Радиальная дисторсия Прямые линии по краям изображения превращаются в кривые Радиальная дисторсия Нет дисторсии «Подушка» (положительная) Бочкообразная

• Идеально тонких линз не бывает!

•ННарушается допущение sin(x) ~ x i()

• Искажения наиболее заметны по краям изображения Модель камеры Модель – перспективная проекция

–  –  –

• Рассмотрим как композицию преобразований

• Проецирование на ретинальную плоскость

• Масштабирование изображения до картинной плоскости Композиция преобразований В матричном виде композиция преобразований записывается как:

–  –  –

• Матрица камеры конечного размера!

• Картинная плоскость бесконечна р

• При проецировании точки могут выходить за пределы матрицы Зачем нужна внутренняя калибровка?

–  –  –

• Внешняя калибровка определяется положением и ориентацией камеры в пространстве Полная матрица проекции

Скомпонуем все наши преобразования:

• И мировой системы координат в систему Из й координат камеры

• Центральная проекция на ретинальную плоскость

• Масштабирование и перевод в пиксели

–  –  –

• Выбираем 4 точки

• Вычисляем гомографию рф

• Развертываем изображение Гомография между изображениями Гомография в данном случае зависит только от центра C и положения плоскостей Синтетические повороты камеры

• Зададим гомографию так:

• Изображение - ретинальная плоскость - поворот

- изображение2 Построение мозаики (панорамы)

•П Проецируем все изображения на общую плоскость б б Перспективное преобразование между изображениями Еще парочка иллюзий «Ames Room»

Настоящая комната!

Дальше и больше, ближе и меньше Адаптация

–  –  –

• Реконструкция 3D-объектов

• Multi-view reconstruction (по 2м и более изображениям)

• Стерео-реконструкция

• Карты глубины

• Лазерное сканирование

Похожие работы:

«№ Открытое акционерное общество "Клиринговый центр МФБ" Место нахождения общества РФ, 127422, город Москва, улица Всеволода Вишневского, дом 4. ГОДОВОЕ ОБЩЕЕ СОБРАНИЕ АКЦИОНЕРОВ, проводимое в форме собрания (совместного присутствия акционеров) 17 июня 2014 г. Место проведения: РФ, город Москва, улица Всеволода...»

«ТЕМА 1 ПОНЯТИЕ И СОДЕРЖАНИЕ БАНКОВСКОГО ПРАВА Понятие банковского права и его место в системе российского права. Предмет, метод, система и принципы банковского права. Понятие и содержание банковской деятельности. Отграничение банковского права от смежных отраслей права. ТЕМА 2. ИСТ...»

«ВОПРОСЫ ОНОМАСТИКИ 2004. № 1 Ю. И. Чайкина ИМЕНОВАНИЯ МУЖСКОГО НАСЕЛЕНИЯ ВОЛОГДЫ И ВОРОНЕЖА В ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ XVII В. The comparative analysis of the male personal denominations detected in cadastres of the XVII century in two Russian cities – Vologda and Voroniezh – allowed to reveal the common and regionally specific phenomen...»

«Научно-исследовательская работа Как сделать мед любимым продуктом большинства детей Выполнила: Батракова Анна Ивановна учащаяся 3 Б класса МБОУ "Томаровской средней общеобразовательной школы №2 Яковлевского района Белгородской области" и...»

«к месту производства очной ставки, а также для предупреждения возможности побега или других нежелательных с его стороны действий. Работники милиции либо дружинники могут понадобиться также при проведении очной ставки на месте происшествия в целях обеспечения оцеп...»

«1 СОДЕРЖАНИЕ Введение 4 ЦЕЛЕВОЙ РАЗДЕЛ 1. 5 Пояснительная записка 1.1 5 Цели и задачи Программы 1.1.1 5 Принципы и подходы к формированию Программы 1.1.2 12 Значимые для разрабоки и реализации Программы 1.1.3 18...»

«Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА и ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ ПРИ ПРЕЗИДЕНТЕ РОССИЙСКОЙ ФЕ...»

«ШАЦКАЯ Валерия Игоревна ФОРМИРОВАНИЕ ПРОГРАММЫ США ЕВРОПРО И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА МЕЖДУНАРОДНУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ Специальность: 23.00.04 — политические проблемы...»








 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.