双目立体视觉：极线约束与平面簇解析

"本书是张广军编著的《机器视觉》教材，涵盖了机器视觉的基础理论、方法和关键技术。书中详细讲解了空间几何变换、摄像机模型、图像特征信息提取、摄像机标定、双目立体视觉、结构光三维视觉等核心内容，并提供了应用实例。适合信息处理、计算机、机器人等相关专业的本科和研究生学习，也可供相关领域技术人员参考。" 在双目立体视觉中，极线几何关系是理解立体视觉系统工作原理的关键。基线是指左右两个摄像机光心之间的连线，例如在图5.10中的直线ZB。极平面是由空间中的一个点ρ和两个摄像机的光心决定的平面，如图中的π。极点是基线与图像平面的交点，图中表示为el和e2，它们分别位于两个图像平面上。极线是极平面与图像平面的交线，所有极线在各自图像平面上都交汇于对应的极点。例如，图5.10中的直线LE和ZZ就是对应的极线，分别对应于点p和ρ在两个图像上的位置。 极平面簇是基于基线和空间任意一点形成的一系列平面，所有这些平面都相交于基线。双目立体视觉的重要特性是极线约束，这意味着如果知道一个点在左图像上的位置，那么其对应的点在右图像上必定位于该点的极线上，反之亦然。然而，仅凭极线约束无法确定点在极线上的确切位置，需要结合其他信息进行计算。 在双目立体视觉中，摄像机标定是必不可少的步骤，用于获取相机的内在参数，如焦距、畸变系数等。之后，通过匹配左右图像中的特征点，可以利用极线约束找到对应点在另一图像中的位置。这些对应点的深度信息可以通过三角测量来估算，从而实现三维重建。 此外，本书还涵盖了其他三维视觉技术，如结构光三维视觉，利用投射的结构光图案和相机观测来获取物体表面的深度信息。还有多传感器三维视觉，结合不同类型的传感器数据来增强三维重建的准确性和鲁棒性。运动视觉分析涉及对动态场景的理解，而小型构件内表面三维形貌视觉检测则展示了机器视觉在实际工业应用中的具体案例。 总体来说，《机器视觉》教材深入浅出地介绍了机器视觉领域的基础理论和实际应用，对于学习和研究机器视觉技术的读者来说，是一本非常有价值的参考资料。