三維計算機視覺的主要任務是利用三維物體的二維圖像所包含的信息,獲取三維物體的空間位置與形狀等幾何信息,并在此基礎上識別三維物體。
圖像點在圖像平面上的位置僅僅與以下兩個因素相關:
1. 攝像機與空間物體的相對方位
2. 攝像機的內(nèi)部機構——>這是由攝像機的內(nèi)部參數(shù)所決定的(參見后文的“內(nèi)參數(shù)矩陣”)
本章所要介紹的攝像機模型是在計算機視覺中廣泛使用的針孔模型,通常也稱為線性模型。這種模型在數(shù)學上是三維空間到二維平面的中心投影,由一個3×4的矩陣來描述,可以說這種模型是一個(退化的)射影變換,因此通常稱為“射影攝像機”
攝像機關于空間平面的投影是平面到平面的一個二維中心投影變換(3×3的射影矩陣,也就是單應矩陣描述);而對于空間物體,由于攝像機將三維物體表面投影到二維平面上,是一個退化的射影變換,因此不可能從單幅圖像恢復其三維結構。