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Modèle sténopé caméra

Estimation des paramètres de distorsion la méthode de correction de la distorsion de l`objectif discutée nécessite la connaissance des paramètres de l`objectif, c`est-à-dire (k_1 ) et ((O_x, o_y) ^ T ). L`estimation des paramètres de distorsion peut être effectuée en minimisant une fonction de coût qui mesure la courbure des lignes dans l`image déformée. Pour mesurer cette courbure, une solution pratique consiste à détecter les points d`entités appartenant à la même ligne sur une plate-forme d`étalonnage, par exemple un modèle d`étalonnage du damier (voir la figure 2,5). Chaque point appartenant à la même ligne dans l`image déformée forme une ligne bachevée au lieu d`une ligne droite [31]. En comparant la déviation de la ligne bachevée du modèle théorique linéaire, les paramètres de distorsion peuvent être calculés. En tant que généralisation, le mappage d`un point dans l`espace euclidien de dimension (n ) à un espace projectif ((n + 1) )-dimensionnel peut être écrit comme [underbrace{(X_1, X_2,…, X_n) ^ T} _ {euclidien espace} To underbrace{(lambda X_1, lambda X_2,…, lambda X_n, lambda) ^ T} _ {projective Space}, label{EQ: inhomogène} ] où (lambda neq 0 ) correspond à un paramètre de mise à l`échelle libre. Ce paramètre de mise à l`échelle libre (lambda) est souvent appelé facteur d`échelle homogène. En utilisant le cadre de géométrie projective présenté, nous introduisons maintenant le modèle de caméra sténopé. Le point de principe n`est généralement pas équivalent au centre de l`imageur.

En fait, le centre de la puce n`est généralement pas sur l`axe optique. Ainsi, deux nouveaux paramètres, U0 et v0, sont introduits pour modéliser un éventuel déplacement (éloigné de l`axe optique) du centre de coordonnées sur l`écran de projection. Dans cet exemple, l`utilisation de l`approche de flux optique pour mesurer la vibration du câble de pont (mouvement dans le plan) par la technique de détection monoculaire-vision-based est démontrée. Une seule caméra est utilisée pour l`acquisition d`images. Supposons qu`un câble de pont vibre principalement le long du plan perpendiculaire à la direction de l`accord, comme illustré à la Fig. 14,14. Tout point sur le câble peut être considéré comme effectuant un mouvement 1D. Définissez la trajectoire de ligne de ce point dans l`espace objet 3D et dans le plan d`image 2D en tant que N (t) et n (t), respectivement, où t est le temps. Pour une caméra projective, le mappage entre le mouvement 1D dans l`espace objet 3D et le mouvement 1D correspondant dans le plan d`image 2D peut être obtenu via un modèle de caméra à sténopé.

Pour une projection ligne à ligne, la matrice de caméra P devient une matrice 2 × 2: un modèle de caméra à sténopé idéal est utilisé pour représenter une lentille idéale, et suppose que les rayons de la lumière voyagent en lignes droites de l`objet à travers le trou d`épingle à l`image (capteur) plan. La caméra sténopé est le dispositif le plus simple qui capture précisément la géométrie de la projection de perspective. Le trou d`épingle est une infiniment petite ouverture. L`image de l`objet est formée par l`intersection des rayons lumineux avec le plan d`image (figure 4,7). Cette cartographie des trois dimensions sur deux dimensions est appelée projection de perspective. Le meilleur rayon r du trou d`épingle est approximativement égal à r ≃ λd, où λ est la longueur d`onde de la lumière et d la distance du capteur de la sténopé. Certains des effets que le modèle de caméra à sténopé ne prend pas en compte peuvent être compensés, par exemple en appliquant des transformations de coordonnées appropriées sur les coordonnées de l`image; d`autres effets sont suffisamment petits pour être négligés si une caméra de haute qualité est utilisée.

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