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计算机视觉复习纲要
一、绪论
1.什么是计算机视觉
2.计算机视觉的主要应用
3.计算机视觉的发展历程
二、图像形成
1.针孔相机模型
世界坐标系(World Coordinate System):这个坐标系建立在真实世界中,对物体
位置进行描述。
相机坐标系(Camera Coordinate System):这个坐标系的原点位于相机光心,Z 轴
与相机光轴重合,X 轴和 Y 轴位于相机成像平面上。
图像坐标系(Image Coordinate System):这个坐标系建立在成像平面上,原点通
常为图像的左上角,X 轴和 Y 轴分别表示图像的宽和高。
世界坐标到相机坐标的转换需要一个外参矩阵(Extrinsic Matrix),它描述了相
机在世界坐标系下的位置和方向。这个矩阵一般用 R 和 t 表示,分别表示相机的
旋转和平移。
相机坐标到图像坐标的转换需要一个内参矩阵(Intrinsic Matrix),它描述了相
机的内在参数。常用的内参矩阵包括焦距、主点坐标、像素大小等信息。
2.透镜
孔径与景深:孔径小使得更大范围的目标近似聚焦。
视场角:相机能够拍摄的最大角度范围。视场角取决于焦距大小,随着焦距
变小,图像能够观察更大角度范围;随着焦距增大,图像能够观察得更远。
3.几何模型
3.1 内部参数矩阵:
内部参数矩阵用来描述相机的内部性质,例如焦距、光心等。通常表示为:
α 和 β 是相机的焦距(在像素级别)。
c
x
和 c
y
是光学中心在图像平面上的坐标。
这个矩阵定义了像素坐标系和相机坐标系之间的关系。它使我们能够将相机
中的三维点映射到图像平面上的二维点。
3.2 外部参数矩阵
3.3 像平面失真
4.光照模型
4.1Lanbert 模型
I 是最终观察者看到的光强度。
I
0
是光源的强度。
K 是表面的反射系数,表示表面对光的反射能力。
θ是光线入射与表面法线的夹角。
4.2Phong 光照模型
漫反射+镜面反射+环境影响
5.色彩空间
HSV:色调、饱和度、亮度
6.相机标定
三、图像滤波与边缘检测
1.数字图像的表示
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Xifan_Lee
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