发散相机的对极线

Epipolar lines for divergent cameras

我在任何地方读到极线和立体视觉时都会看到相同的图片:

始终会聚相机。

我可以想象即使相机发散(彼此看起来有点远)也有一条对极线。

但我似乎无法完全弄清楚它应该如何定位。

有什么帮助吗?

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摄像机拍摄了很多相同的区域。但他们只是稍微转过身去。

我知道当它们稍微收敛时,我在两个投影中心之间画了一条线。这条线与投影平面相交的地方,就是我的对极点。当相机完全平行时,对极点在无穷远。但是当相机稍微发散时,使用相同的方法构造对极点会使它们 return 从无限远回来,并随着发散角的增加而变得更近。

使用我已经展示的图片。如果我开始校正两个蓝色平面,极点 eL 将一直向右移动到无穷大。 如果我然后将蓝色投影平面旋转得有点远,eL 将从左无穷大转移到右无穷大。

这是正确的看待方式吗?或者当相机发散时是否适用一些特殊规则?

右图中 Xl 的极线是通过 Xr 和线 Ol-X 的任何其他点的线。由于 Ol 不在正确的相机前面,因此您无法使用该点。但是,您可以选择直线 Ol-X 的另一个点。我希望在 Ol 不在右相机前面且 X 也在右相机前面的情况下,点 X2: X + (X-Ol) (= 2X -Ol) 也将在右侧摄像头的前面。所以通过Xr(X在右相机的投影)和X2r(投影os X2在相机相机)的线是Xl(X在左相机的投影。)

对于发散且 FOV 角小于 180 度的相机,不存在极点。 Epipole 是一个相机中心到另一个相机图像平面的投影。

如果您的相机发散,则视野必须超过 180 度。用会聚、平行和发散相机(大但小于 180 度视角)画出来,它会更有意义。

数学是相同的,只是更难想象这种情况。我试图画出它的样子:

如果您查看 "perspective view" 中的黑线,您可以看到从 3D 线段 [X,Ol 上的点投影到右图中的一组 2D 点]形成一个二维线段,从右图中X的投影沿对极线方向到无穷远处的像点,再从另一个无穷远处的像点回到对极点er.

的确,如果你看"top view",你会发现有一个点(我称之为X//),投影在图像中沿对极线方向在无穷远处的平面。 X和X//之间的3D点投影在与X投影相连的线段上,而Ol和X[=27=之间的3D点]// 投影到连接到 er.

的段上

对极线的剩余部分(在 "perspective view" 中以黑色虚线绘制)对应于 X 之外和 Ol 之前沿着连接 X 的射线的点和 Ol.

这样的情况有点难画,虽然不是很多,但是有很多等价的和现实的情况(例如下面这个),对极几何是完美定义的。