一 本质矩阵如何推导?
推导过程梳理如下:




注:
1. 向量叉乘的线性性质 几何解释
叉乘(向量的外积)是物理里面常常用到的概念, 它是由两个向量得到一个新的向量的运算。一般我们都是从几何意义下手: 向量 和
叉乘, 得到一个垂直于
和
的向量
x
, 它的方向由右手螺旋法则确定, 它的长度是
和
张开的平行四边形的面积。
由上可知,向量x
=0
-
为反对称矩阵。
由上推导过程,即可求出本质矩阵的表达式E,且其满足等式关系。
二 本质矩阵的意义
由以上推导过程可知,本质矩阵
本质矩阵中包含R和t(两个相机之间的旋转与平移关系),它通过空间中的物理点,联系了左右相机之间的位置关系。
三 本质矩阵的求解

注:
中每行为3x1矩阵,共有九个元素。现将其除上
,则还剩8个元素,因而只需要8个点,即可求出各参数。

注:
上式中Q为9个点组成的矩阵, 表示9x9矩阵
最小奇异值对应的奇异向量。此处得到的
便是本质矩阵E,接下来,需要将E进行分离出R和t。

注:
本质矩阵的求解在opencv中已经封装好,无需自己再去写函数实现,只需大致了解其推导过程即可。
四 扩展——基本矩阵

之前我们求出的本质矩阵,是在相机坐标系下,而此处通过基本矩阵,便可以得到像素坐标系下的对应关系下。由此可知,基本矩阵包含了相机的内参数信息。



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