单目视觉摄像机定位

只看该作者 · 2011-2-15 09:36

各位看看有没有解决办法啊，我在网上查到一些资料，不过算法我不太明白

4万 · 2011-2-15 11:07

只有镜头焦距是不行的，必须知道镜头的放大倍率，估计这里是表达的问题。

已知Pn的坐标可以换算得P点的间距，已知镜头的放大倍率和C点的间距即可构成椎体，剩下的是求椎体的高，这就是立体几何的问题了。不过，如果椎体的高度足够高且P点的间距足够远比如在航拍时，那么根据P点坐标得到的是大圆距离，要先做投影才能构成椎体，而椎体的高则是至投影平面的距离，O点实际位置要减去地面曲率带来的O点在地面的投影点到P点投影平面的距离。另外，如果镜头拍摄方向是倾斜的，问题就会复杂化，特别是镜头存在相差和畸变时更会使问题进一步复杂。

2万 · 2011-2-15 12:11

本帖最后由 HWM 于 2011-2-15 12:12 编辑

成像位置不对，应该是在O点之后。

若是理想垂直面的话，知道物体和像的大小且有焦距和像距的信息，理论上就可求得物距。但实际镜头的诸多非理想因素和有限的光圈，高精度测量是不太现实的。测距一般还是采用三角定位的方法（两个视角）。

4万 · 2011-2-15 12:16

HWM说的不错，实像在镜头的后面。

只看该作者 · 2011-2-15 17:14

摄像机是移动还是固定？说说具体要定位的目标以及摄像机的情况才好分析。

只看该作者 · 2011-2-16 17:58

HWM发表于 2011-2-15 12:11 | 只看该作者回复引用评分报告返回版面 TOP 得分：0
3楼：本帖最后由 HWM 于 2011-2-15 12:12 编辑

成像位置不对，应该是在O点之后。

若是理想垂直面的话，知道物体和像的大小且有焦距和像距的信息，理论上就可求得物距。但实际镜头的诸多非理想因素和有限的光圈，高精度测量是不太现实的。测距一般还是采用三角定位的方法（两个视角）。

回复：想不是可以关于透镜对称的吗

只看该作者 · 2011-2-16 18:01

5楼：摄像机是移动还是固定？说说具体要定位的目标以及摄像机的情况才好分析。
Re ：相机是移动的，可以这样认为，拍摄目标是一面墙，相机从不同的角度拍摄，而且要注意的是，图像坐标不一定和世界坐标平行

只看该作者 · 2011-2-16 18:05

chunyang发表于 2011-2-15 11:07 | 只看该作者回复引用评分报告返回版面 TOP 得分：0
2楼：只有镜头焦距是不行的，必须知道镜头的放大倍率，估计这里是表达的问题。

已知Pn的坐标可以换算得P点的间距，已知镜头的放大倍率和C点的间距即可构成椎体，剩下的是求椎体的高，这就是立体几何的问题了。不过，如果椎体的高度足够高且P点的间距足够远比如在航拍时，那么根据P点坐标得到的是大圆距离，要先做投影才能构成椎体，而椎体的高则是至投影平面的距离，O点实际位置要减去地面曲率带来的O点在地面的投影点到P点投影平面的距离。另外，如果镜头拍摄方向是倾斜的，问题就会复杂化，特别是镜头存在相差和畸变时更会使问题进一步复杂。

Re;能进一步说一说吗，我们这里好像没有给相机的倍率，不过我想听听高见，方便的话加我QQ吧：963240562,我想向您请教一下

只看该作者 · 2011-2-16 18:09

HWM发表于 2011-2-15 12:11 | 只看该作者回复引用评分报告返回版面 TOP 得分：0
3楼：本帖最后由 HWM 于 2011-2-15 12:12 编辑

成像位置不对，应该是在O点之后。

若是理想垂直面的话，知道物体和像的大小且有焦距和像距的信息，理论上就可求得物距。但实际镜头的诸多非理想因素和有限的光圈，高精度测量是不太现实的。测距一般还是采用三角定位的方法（两个视角）。

Re：关键就是图像坐标和世界坐标不平行，而且我们要把相机的内部参数和外部参数均考虑进去

4万 · 2011-2-16 18:24

放大倍率跟成像元件相关，比如同样焦距的镜头，在135全画幅相机上的视角和在APS画幅上的视角就不同，二者有1.5倍的等效焦距问题，当然，暂时忽略放大倍率也可以，因为最终处理的是照片，照片的放大倍率是可以通过缩放改变的，而放大倍率决定了C点的间距，最后计算时还是少不了的，否则无法取得真实的C点间距。

只看该作者 · 2011-2-16 18:57

Re 10 楼：那如果我们先假定一个放大倍率呢

2万 · 2011-2-16 19:12

to LZ：

先看理想情况，设镜头理想，被摄物体在焦平面上。且知道物体的大小和影像的大小（根据CCD尺寸推算）。

那由1/f = 1/x + 1/y 和 y/x = k 可求得 x 和 y。

其中 f 为焦距（已知），x为像距，y为物距，k可为物像比（已知）。

4万 · 2011-2-16 19:30

Re 10 楼：那如果我们先假定一个放大倍率呢
lixitong9067 发表于 2011-2-16 18:57

假定是不行的，在胶片上你可以直接用卡尺量出C的距离，在数码成像元件上你只能得到图像文件，不能直接测量，一个简单的确定放大倍率的方法是在已知距离、已知焦距的前提下拍摄一个已知尺寸的物体（尺寸越大误差越小，但不要超出成像视野），然后在特定的图片缩放倍率下测出该物体对应的像素数，根据对应关系即可得到图片和实物间的尺寸比例关系即放大倍率。

只看该作者 · 2011-2-17 09:54

假定是不行的，在胶片上你可以直接用卡尺量出C的距离，在数码成像元件上你只能得到图像文件，不能直接测量，一个简单的确定放大倍率的方法是在已知距离、已知焦距的前提下拍摄一个已知尺寸的物体（尺寸越大误差越小，但不要超出成像视野），然后在特定的图片缩放倍率下测出该物体对应的像素数，根据对应关系即可得到图片和实物间的尺寸比例关系即放大倍率。
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Re：我查了一下，按照您的方法，计算出当时拍照时的放大倍率大于是1:5，知道了这个之后呢？