مدلها و کالیبراسیون دوربین
مدلهای دوربین نحوه تصویر شدن نقاط در دنیای سهبعدی را بر روی یک تصویر توصیف میکنند و کالیبراسیون، پارامترهای آن تصویر را برای یک دوربین واقعی تخمین میزند.
Definition
مدل دوربین یک نگاشت ریاضی از نقاط صحنه سهبعدی به نقاط تصویر دوبعدی است و کالیبراسیون تخمین پارامترهای ذاتی و خارجی مدل برای یک دوربین خاص است.
Scope
این موضوع شامل مدل دوربین سوراخ سوزنی و ماتریس تصویر آن، پارامترهای ذاتی مانند فاصله کانونی و نقطه اصلی، پارامترهای خارجی که وضعیت دوربین را نشان میدهند، مدلهای اعوجاج شعاعی و مماسی لنز، و روشهای کالیبراسیون است که این موارد را از تصاویر اهداف شناختهشده بازیابی میکنند.
Core questions
- چگونه یک دوربین یک نقطه سهبعدی را بر روی صفحه تصویر نمایش میدهد؟
- چه پارامترهای داخلی یک دوربین را مشخص میکنند؟
- اعوجاج لنز چگونه مدلسازی و تصحیح میشود؟
- این پارامترها در عمل چگونه تخمین زده میشوند؟
Key concepts
- مدل دوربین سوراخ سوزنی
- ماتریس تصویر
- پارامترهای ذاتی
- پارامترهای خارجی
- اعوجاج لنز
- اهداف کالیبراسیون
Key theories
- مدل تصویر سوراخ سوزنی
- یک دوربین ایدهآل نقاط سهبعدی را از طریق یک مرکز بر روی یک صفحه تصویر نمایش میدهد که در مختصات همگن به صورت یک ماتریس تصویر ۳ در ۴ بیان میشود و به بخشهای ذاتی و خارجی تقسیم میشود، که اساس بینایی هندسی کامپیوتر است.
- کالیبراسیون مبتنی بر صفحه
- گرفتن چندین نما از یک الگوی مسطح امکان بازیابی پارامترهای ذاتی و خارجی و اعوجاج را از طریق مقداردهی اولیه به صورت فرم بسته و سپس بهینهسازی غیرخطی فراهم میکند، که یک روش کالیبراسیون انعطافپذیر و پرکاربرد است.
Clinical relevance
کالیبراسیون دوربین پیشنیازی برای بازسازی دقیق سهبعدی، ناوبری ربات و وسایل نقلیه، واقعیت افزوده، فتوگرامتری، و هرگونه اندازهگیری متریک از تصاویر است.
History
روشهای کالیبراسیون فتوگرامتری قبل از بینایی کامپیوتر وجود داشتند؛ هارتلی و زیسرمن دوربین تصویری را در دهه ۱۹۹۰ نظاممند کردند، و روش مبتنی بر صفحه ژانگ در سال ۲۰۰۰ کالیبراسیون را ساده و قابل دسترس کرد و به یک استاندارد دوفاکتو تبدیل شد.
Key figures
- Richard Hartley
- Andrew Zisserman
- Zhengyou Zhang
Related topics
Seminal works
- hartley2004
- zhang2000
Frequently asked questions
- کالیبره کردن دوربین به چه معناست؟
- به معنای اندازهگیری نحوه نگاشت دوربین از دنیای سهبعدی به پیکسلها است، از جمله فاصله کانونی، مرکز تصویر، و اعوجاج لنز، به طوری که اندازهگیریهای تصویر را بتوان به هندسه دنیای واقعی مرتبط کرد.
- چرا اعوجاج لنز نیاز به تصحیح دارد؟
- لنزهای واقعی خطوط مستقیم را خم میکنند، به خصوص در نزدیکی لبههای تصویر؛ مدلسازی و حذف این اعوجاج، هندسه خط مستقیم را که مدل سوراخ سوزنی فرض میکند، بازیابی میکند، که برای بازسازی دقیق لازم است.