[發(fā)明專利]多視圖重建中的一種線性全局相機運動參數(shù)估計方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810085740.8 | 申請日： | 2018-01-29 |
| 公開（公告）號： | CN108280858B | 公開（公告）日： | 2022-02-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 秦紅星;胡闖 | 申請（專利權(quán)）人： | 重慶郵電大學(xué) |
| 主分類號： | G06T7/80 | 分類號： | G06T7/80;G06V10/75;G06K9/62 |
| 代理公司： | 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275 | 代理人： | 趙榮之 |
| 地址： | 400065 *** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 視圖 重建 中的 一種 線性 全局 相機 運動 參數(shù)估計 方法 | ||
1.多視圖重建中的一種線性全局相機運動參數(shù)估計方法，其特征在于：包含如下步驟：
S1：輸入多張圖像，對固定場景的多張圖像進行兩兩匹配；
S2：采用基于多視圖幾何的理論和全局優(yōu)化方法將所有相機放在同一坐標(biāo)系下進行優(yōu)化；
S3：計算出所有相機的絕對旋轉(zhuǎn)；
S4：利用相機的絕對旋轉(zhuǎn)和匹配點對，根據(jù)多視圖幾何中極線幾何約束關(guān)系計算出相機的絕對平移向量；
步驟S1具體為：
S11：對固定場景的多張圖像進行兩兩匹配；
S12：對通過兩兩匹配得到匹配點對進行判斷，若判定為內(nèi)點不足或不符合要求，則將該匹配點對定義為缺失，且不保留該匹配點對或跳過該匹配點對所對應(yīng)的圖像；
步驟S2具體為，采用基于多視圖幾何的理論和全局優(yōu)化方法將所有相機放在同一坐標(biāo)系下進行優(yōu)化，通過目標(biāo)函數(shù)計算相機的絕對旋轉(zhuǎn)矩陣，
其中，Ri為絕對的旋轉(zhuǎn)矩陣，表示相機i在全局坐標(biāo)系下的方位或朝向；為相對的旋轉(zhuǎn)矩陣，表示第i個相機相對于第j個相機的旋轉(zhuǎn)；Rj表示相機j在全局坐標(biāo)系下的方位或朝向，Rn表示相機n在全局坐標(biāo)系下的方位或朝向，n表示圖像的數(shù)量，||·||F表示一個矩陣的Frobenius范數(shù)；
所述目標(biāo)函數(shù)通過如下方式計算：
S21：將所有的相對旋轉(zhuǎn)集合起來，構(gòu)造一個3n×3n的對稱矩陣G；
S22：統(tǒng)計矩陣G中每個行塊有效的相對旋轉(zhuǎn)矩陣的數(shù)量，構(gòu)造3n×3n的矩陣D；
所述對稱矩陣G為，
所述矩陣D為，
其中，I為單位矩陣，為相機的相對旋轉(zhuǎn)矩陣，表示第i個相機相對于第j個相機旋轉(zhuǎn)；dk表示矩陣G中第k行塊中得到的有效相對旋轉(zhuǎn)的數(shù)量，1≤k≤n；
步驟S4具體為：
S41：根據(jù)相機的絕對旋轉(zhuǎn)和匹配點對來計算相機的平移向量；
S42：根據(jù)多視圖幾何中的極線幾何約束關(guān)系，結(jié)合匹配點對得到絕對平移向量；
步驟S41中，相機的平移向量根據(jù)本質(zhì)矩陣獲得，所述本質(zhì)矩陣為，
Eij＝RiT(Ti-Tj)Rj
其中，Ti＝[ti]×，Ti表示ti內(nèi)積的斜對稱矩陣，Tj表示tj內(nèi)積的斜對稱矩陣，ti為第i個相機的絕對平移向量，表示在全局坐標(biāo)下的位置，tj表示第j個相機的絕對平移向量；
步驟S42中，結(jié)合匹配點對得到絕對平移向量滿足：
其中，為第i張圖像上的第m個特征點；為第j張圖像上的第m個特征點。
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