VSLAM 学习小记

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1 相机投影及相机畸变

a 针孔相机

孔径越小光线进入的越小,那么成像更清晰,但是光线强度越暗淡。  
使用透镜来聚集光线,更清晰更亮。聚焦和失焦来形容成像模糊或者清晰。(景深内清晰)  
感光元件是图像传感器,其产生模拟信号,信号放大,模数转换,图像处理,压缩编码左后成为照片文件。  

b 相机成像坐标系

内参矩阵K  

c 图像畸变

径向畸变,枕型畸变,桶形畸变。表示距离光轴中心的位置点的偏移。
切向畸变,透镜本身和图像平面不平行。

d 鱼眼相机模型

单位球面投影模型,主要考虑径向畸变。  
等距投影  
等立体角投影,等投影模型没有明白  

e 相机标定

相机投影和相机畸变消除。求出内参矩阵和畸变系数就是相机标定,主要是棋盘格标定,上下左右前后移动,张正友标定法,使用opencv,matlab,ros都有相应的工具包使用。  

本章思考题:

1,相机内参的物理意义可以用来描述相机投影的过程,以及真实物体和成像之间的物理关系,描述相机的属性。相机的分辨就是所有光敏元件的总数,也就是像素的总数。图片分辨率是指图片上可提供的像素数量,一张图片分辨率是1280×720,就是说图片在没有缩放的前提下,水平方向上1280个像素点,垂直方向上有720个像素点。其中相机分辨率两倍,那么ax,ay变为2倍,fx,fy变为原有的1/2  
2,全局快门相机和卷帘快门相机的异同,SLAM优缺点。  
快门是照相机用来控制感光片有效曝光时间的机构。  
不同点:曝光方式  
●全局快门通过整幅场景在同一时间曝光实现的。[Sensor](https://so.csdn.net/so/search?q=Sensor&spm=1001.2101.3001.7020)所有像素点同时收集光线,同时曝光。  
●卷帘快门通过Sensor逐行曝光的方式实现的,在曝光开始的时候,Sensor逐行扫描逐行进行曝光,直至所有像素点都被曝光。  
优缺点:  
●全局,时间短,噪声大(接收信息多)  
●卷帘门,时间长,噪声小,物体移动较快时,会出现部分曝光(partial exposure)、斜坡图形(skew)、晃动(wobble) 等现象。这种Rolling shutter方式拍摄出现的现象,就定义为果冻效应。  
因此,曝光时间短(<500μs)适合全局,曝光时间长(>500μs)时,选择卷帘门可以低噪和低帧。

2 差异与统一:坐标系变换与外参标定