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双目视觉(结构光)成像模型疑惑

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  • TA的每日心情
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    发表于 2022-6-7 18:41 | 显示全部楼层 |阅读模式


    很多讲解双目视觉(或结构光)的资料,上来就来一个图(见上图), 但是没有解释这个图片的由来。
    资料稍微齐全的网站大致会介绍如下内容:
    1)P是现实世界空间中的一个点
    2)O1是左相机的光心(透镜的中心)。O2是右相机的光心(透镜的中心)
    3)I1左侧像平面,I2是右侧像平面
    4)P1是P在左视觉系统的像。P2是P在右视觉系统的像。
    5)O1和O2的连线 也有个名字,具体是个啥,不清楚。
    6)O1O2和I1之间有个交点:e1
    7)O1O2和I2之间有个交点:e2
    8)P1和e1 有个连线叫:l1
    9)P2和e2 有个连线叫:l2
    后续就是针对这个模型,做一些几何运算。
    ****
    我经过资料整理&研究,发现上图是基于小孔成像原理得到的。


    对于小孔成像

    成像模型如下

    满足公式:AF:FE=AB:CE=BF:CF


    FG:FC=FD:FE=GD:CE
    ***
    去除原点右侧图形

    **
    上图是单个相机,如果是两个相机,模型如下

    空间C点在上相机视觉系统里面虚拟像平面(真实像平面和原点的镜像)的像点是G。
    空间C点在下相机视觉系统里面虚拟像平面(真实像平面和原点的镜像)的像点是B。
    ***
    网上资料错误的认为(或者是故意的简化):FD 或AH是焦距f。
    **
    因为真实的 有透镜 成像模型如下图:


    我们也把原点右侧的图形镜像过来

    成像公式:1/物矩+1/像矩=1/焦距
    FI不是焦距,而是相距,它是变化的!


    **

    **
    重点是当物矩发生变化后,相距也会发生变化。
    按照这个理论推理,本贴第一张图就是不正确。
    但是网上的资料,包含国外的资料都是按照本贴第一张进行后续数学运算。
    这到底是怎么回事?请坛友帮看看,谢谢

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  • TA的每日心情
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    发表于 2022-6-7 20:38 | 显示全部楼层
    因为sensor和镜头的相对位置不变的,物距虽然变了,但是在sensor面的点没变,因为景深的原因,依然能清晰成像。
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     楼主| 发表于 2022-6-9 08:47 | 显示全部楼层
    sudax 发表于 2022-6-7 20:38
    因为sensor和镜头的相对位置不变的,物距虽然变了,但是在sensor面的点没变,因为景深的原因,依然能清晰成 ...

    你好:

    1)相机芯片靶面和镜头光心的位置在 对焦完成后,在后续的使用中确实是恒定的。

    2)景深和清晰 这两个概念,我之前深入了研讨过,并且写过两个帖子
    A:http://www.ihalcon.com/read-18672.html
    B:http://www.ihalcon.com/read-18686.html

    *********
    物体在相机感光芯片上成像清晰,从数学角度看 是因为 相机芯片靶面的像具备对比度,关于清晰度他的数学单位应该是MTF(线对数表)
    景深的概念(单频率光的场合),我认为是最优物距附近的物体都可以在 相机芯片靶面得到有对比度的像。

    ***

    我感觉,似乎不可以用简单的小孔成像原理去理解  结构光3D扫描,但是行业的公司,比如盛相和博明  ,他们确实做到了 1个微米的Z方向精度
    另外,假设可以用小孔成像原理去理解,并且按照小孔成像原理(物距:焦距=物体的实际高度:物体的相高度)去计算。那么成像公式(1/f=1/u+1/v)的现实意义何在?

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    发表于 2022-6-9 10:13 | 显示全部楼层
    wenluderen 发表于 2022-6-9 08:47
    你好:

    1)相机芯片靶面和镜头光心的位置在 对焦完成后,在后续的使用中确实是恒定的。

    感觉你钻牛角尖了,结构光用小孔成像模型问题不大,三维重建最关注的是空间坐标和相机坐标的转换关系,就算是成像模糊一点也是可以算出空间坐标,只要对空间坐标和相机坐标的转换精度影响不大就行。空间上的点经过镜头后的最佳像面可能不是在相机sensor面上,sensor是个二维平面,更关心的是xy坐标,而不是z坐标,只要成像质量对xy坐标影响不大,对精度影响不大。不要从纯雷竞技下载找ray666点vip理想成像的角度去理解,当然小孔成像模型也是需要修正的,比如畸变影响。

    版主,看我这么费劲的码字基础上,看我回答楼主这么恶心的问题上,给个金币把
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     楼主| 发表于 2022-6-9 15:06 | 显示全部楼层
    之前在看雷竞技下载找ray666点vip视频课程的时候, 老师就反复提到了,雷竞技下载找ray666点vip的计算 要做大量 约等于, 做大量简化,做大量的忽略。

    此处用小孔成像原理, 忽略物距的变化 对相距的影响。

    应该就是一次约等于。

    ***
    感觉如果雷竞技下载找ray666点vip里面 参杂了这么多 约等于,这么多忽略,这么多简化。 雷竞技下载找ray666点vip 就有一点玄学的苗头了

    **
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