中心透视投-Geomagic Studio 12: 点目标运动参数估计与摄像测量技术

本文主要介绍了中心透视投影在Geomagic Studio 12中的应用，以及在摄像测量学中的关键概念。首先，从中心透视投影的基本原理出发，当已知外参数（如摄像机的位置和方向），可以通过公式推导出成像投影矩阵Mi，其中λi表示目标点Pi到摄像机光心的距离在光轴上的投影长度。共线方程描述了观察目标视线的关系，其中包含了已知的投影矩阵参数和目标像点坐标。 然后，文章详细讨论了点目标运动的描述。通过时间参数化多项式（10.4.3），用ak、bk和ck这些待求解参数来表达目标在不同时间ti的位置。选择合适的多项式次数可以描述不同类型的运动，如匀速运动和匀加速运动。对于大多数实际场景，2次或3次多项式就足以准确描绘目标的动态变化。 摄像测量学作为新兴交叉学科，融合了摄影测量、光学测量、计算机视觉和数字图像处理等领域。它处理的是数字序列图像，重点在于从图像中提取目标的三维信息和运动参数。摄像测量与普通图像处理的区别在于，它更关注目标定位的精度，需要与成像系统的精确标定相结合。早期的摄影测量主要依赖专业的摄影测量相机，而摄像测量则更倾向于利用普通摄像机，通过标定使其具备测量能力。 历史角度来看，摄像测量学的发展起源于摄影术的诞生，经历了模拟摄影测量阶段，不断追求精度提升。随着三角测量理论和多视几何理论的进步，摄像测量在图像目标的自动识别定位和匹配上取得了显著进展，尤其在利用摄像机获取动态和静态景物的三维信息方面，摄像测量技术变得越来越重要。 本文的核心知识点包括中心透视投影的数学模型、点目标运动的参数化表示以及摄像测量学的定义、发展历程和其在图像处理中的关键作用，特别是如何通过精确标定和图像分析技术来解决实际问题。