图像拼接:理论

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-03 00:22:01

(1)图像配准:相对配准和绝对配准(先定义一个控制网格)

基于灰度信息(互相关法(模板匹配),序贯相似度检测匹配法,交互信息),基于变换域,基于特征

(2)图像中的其次坐标:黎曼几何


向量v以及基oabc可以找到一组坐标(v1,v2,v3),使得va v3 1

而对于一个p,则可以找到一组坐标(p1,p2,p3),使得pob2),

从上面对向量的表达,我们可以看出为了在坐标系中表示一个(如p),我们把点的位置看作是对这个基的原点o所进行的一个位移,即一个向量- p - o(有的书中把这样的向量叫做位置向量 - 起始于坐标原点的特殊向量),我们在表达这个向量的同时用等价的方式表达出了点p:obc(3)

(1)(3)的英文坐标系下表达一个向量状语从句:的不同表达方式。这里可以看出,虽然都是用代数分量的形式表达向量和点,但表达一个点比一个向量需要额外的信息。如果我写出一个代数分量表达 1,4,7 ,谁知道它是个向量还是个点!

我们现在把(1)(3)写成矩阵的形式:v =(v1 v2 v3 0)X(abco)

p=(p1 p2 p3 1)X(abco),这里(a,b,c,o)是坐标基矩阵,右边的列向量分别是向量 v和点 p在基下的坐标。这样,向量和点在同一个基下就有了不同的表达: 3D向量的第4个代数分量是0,而 3D的第4个代数分量是1.像这种这种用4个代数分量表示3D几何概念的方式是一种齐次坐标表示。

这样,上面的 1,4,7 如果写成(1,4,7,0),它就是个向量;如果是(1,4,7,1),它就是个点。下面是如何在普通坐标(普通坐标)和齐次坐标(Homogeneous Coordinate)之间进行转换:

(1)从普通坐标转换成齐次坐标时

(X,Y,Z)是个点,则变为(X,Y,Z,1);

(X,Y,Z)是个向量,则变为(X,Y,Z,0)

(2)从齐次坐标转换成普通坐标时

如果是(x,y,z,1),则知道它是个点,变成(x,y,z);

(x,y,z,0),则知道它是个向量,仍然变成(x,y,z)

以上是通过齐次坐标来区分向量和点的方式。从中可以思考得知,对于平移T,旋转R,缩放S3个最常见的仿射变换,平移变换只对点才有意义,因为普通向量没有位置概念,只有大小和方向。

而旋转和缩放对于向量和点都有意义,你可以用类似上面齐次表示来检测。从中可以看出,齐次坐标用于仿射变换非常方便。

此外,对于一个普通坐标的P =(Px,Py,Pz),有对应的一族齐次坐标(wPx,wPy,wPz,w),其中 w不等于零比如P(1,4,7的齐次坐标有(1,4,7,1) ,(2,8,14,2),(-0.1,-0.4,-0.7,-0.1)等等。因此,如果把一个点从普通坐标变成齐次坐标,给x,y,z乘上同一个非零数w,然后增加第4个分量w;如果把一个齐次坐标转换成普通坐标,把前三个坐标同时除以第4个坐标,然后去掉第4个分量。

由于齐次坐标使用了4个分量来表达3D概念,使得平移变换可以使用矩阵进行,从而如FS Hill,JR所说,仿射(线性)变换的进行更加方便。由于图形硬件已经普遍地支持齐次坐标与矩阵乘法,因此更加促进了齐次坐标使用,使得它似乎成为图形学中的一个标准

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文章来源: 图像拼接:理论
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