课程信息:《robotics-perception》
地址:https://www.coursera.org/learn/robotics-perception/programming/ugMrJ/dolly-zoom
课程安排
第一周 透视投影几何学
第二周 视觉尺度
第三周 相机姿态
Cemera Modeling
Camera = chip + lens
透镜成像模型示意图。
佳能镜片介绍: https://www.bilibili.com/video/av70847427
物体到透镜的距离记为a(物距),像平面到透镜的距离记为b(像距),焦点到透镜的距离记为f(焦距)。这里需要注意的是在透镜成像模型中焦距与像距不等f≠b。
透镜成像模型有如下性质:
所有平行于主光轴的光经过透镜折射都会交于一点,这点被称为焦点;所有经过透镜中心的光线不改变入射方向。基于以上内容,利用三角形相似原理,可以推导出成像方程,推导用示意图如下:
当某个点发出的平行于主光轴、不平行于主光轴两种光线在像平面上汇集于一点时,可以获得最清晰的图像。可以通过调整像面至透镜的距离b来调整它们在像平面上的交点。这个过程即称为对焦。在现代相机中,对焦过程一般通过手动转动对焦环或者镜头内置的对焦马达改变像面的位置,从而获得最清晰的图像。如果焦没对上就会出现模糊的情况(由点变成一小段线段),且此时成像方程也不再满足,如下红色线段所示。
这里需要注意:由焦距的定义,对焦这个过程是不会改变焦距的!焦距是一个镜头(透镜)的固有属性之一。对焦移动的是像平面,改变的是像距b。会改变焦距的过程是调焦或者说变焦,这在很多变焦镜头中有所应用。在外界条件不变的情况下,减小焦距会让物体变大。
小孔成像模型
如果我们只考虑从透镜中心经过的光线(没有透镜折射),这其实就是前面介绍的小孔成像模型了。根据三角形相似原理,成像大小与物距a、像距b的关系示意如下。简单一句话是近大远小。
Assume that image plane is in front of the lens
。。。
Single View Geometry
Line in space
Locating Center of Projection
Provides way of comparing height of objects in the scene
参考:
http://zhaoxuhui.top/blog/2019/10/14/robotics-perception-note-1.html