视觉slam中的相机模型汇总 | 单目、双目、RGB-D
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著文者为"梦寐mayshine"。
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- 运动模型
- 观测模型
单目相机 - 针孔相机模型

- 投影坐标:
相似三角形,得:

通过对称映射,整理得:

在像素坐标系中,默认坐标原点 o'设置于图像左上方。u轴沿着x轴方向延伸,v轴沿着y轴负方向延伸。该系统相对于成像平面存在比例缩放和平移偏移两种变换关系。我们分别在u、v轴方向上施加比例因子α和β。

- 内参数矩阵K (fx fy cx cy) 通常在相机生产时已经固定(相机坐标系)


- 外参数 - (世界坐标系)
世界坐标系 - >相机坐标系 Tcw * Pw = Pc / RPw + t = Pc ->归一化平面


-
世界坐标系:固定点P:Pw,
-
相机坐标系:相机运动,由R,t变化描述,Pc=RPw+t
-
归一化相机坐标:投影到归一化平面Z=1上,得到归一化相机坐标Pc=[X/Z,Y/Z,1]T
-
像素坐标:乘以内参矩阵Puv=KPc
相机畸变
由透镜形状引起的畸变称之为径向畸变 :桶形畸变和枕形畸变


在相机组装过程中透镜和成像面无法实现严格平行时也会导致切向畸变发生。


径向畸变+切向畸变

双目相机


RGB-D相机
- 返回RGB图 + 深度图Depth
利用红外结构光(Structured Light)技术实现对像素距离的测量。其中包括了如Kinect一代、ProjectTango一代以及IntelRealSense等设备。
基于飞行时间法(Time-of-Flight, ToF)原理,该技术可实现对各像素之间间距的精确计算。具体实施方式包括采用Kinect V2级设备以及当前市场上其他基于ToF原理的深度感知传感器。

图像

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