3 绝对圆锥曲线

在进一步了解相机标定前,有必要了解绝对圆锥曲线(Absolute Conic)这一概念。

Camera Calibration 相机标定:原理简介(三)


对于一个3D空间的点上的点满足:

都是存粹想象出来的,很难在实际生活里找到实例,但是科学就是这么迷人,给定一个起始点,想象和求知探索的渴求却不受其限制,直至永无止境。

让我们再看公式Complex number)概念的我们,这并没什么不可。

此时,或许我们会困惑,为什么要费尽心机想象出绝对圆锥曲线呢?原因在于绝对圆锥曲线所具有的一条重要特性:对于刚体变换具有不变性,这么说是不是有点不明觉厉,那就继续往下看。

首先简单讲一下刚体变换:只有物体的位置(平移变换)和朝向(旋转变换)发生改变,而形状不变,得到的变换称为刚体变换。以三维刚体变换为例:

或者表述为:

可表示为:

上点:

令绝对圆锥曲线满足:

因此,绝对圆锥曲线成像构成一个虚构曲线,并且由公式决定,这与相机的外参完全无关,而仅仅由相机内参决定。可以设想,如果我们找到了绝对圆锥曲线通过相机所成的图像,那就可以求解出相机内参。至此,我想大家也就明白为什么会提出Absolute Conic这一概念了吧。事实上,这一理论在相机自检校标定法(Self-calibration)中作为基础理论,十分重要。

后续文章将会为大家介绍几种确定绝对圆锥曲线的方法。

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