基于二次曲线拟合的旋转立体视觉旋转轴的确定方法

摘要

一种基于二次曲线拟合的旋转立体视觉旋转轴的确定方法，包括以下步骤：(1)获取图像上点的跟踪；(2)在得到了某点旋转所形成的空间圆的投影图像上的一些离散点之后，根据所述离散点拟合得到相应的二次曲线；(3)求无穷远直线的图像；(4)令空间某点转动所形成的空间圆投影为二次曲线Ci，则其相应的中心oi＝Cil∞，即是旋转轴上某点的投影；(5)在得到二次曲线的中心点之后，重建所述中心点即得到旋转轴上的空间点；(6)根据旋转轴上的点，拟合得到旋转立体视觉旋转轴。本发明提供一种简化计算、提升精度、具有良好实用性的基于二次曲线拟合的旋转立体视觉旋转轴的确定方法。

主权项

基于二次曲线拟合的旋转立体视觉旋转轴的确定方法，其特征在于：所述旋转立体视觉旋转轴的确定方法包括以下步骤：(1)获取图像上点的跟踪；(2)在得到了某点旋转所形成的空间圆的投影图像上的一些离散点之后，根据所述离散点拟合得到相应的二次曲线，二次曲线的方程为：ax2+by2+cx+dy+e＝0其中a、b、c、d和e是二次曲线的系数，写为矩阵形式为： x 2 y 2 x y 1 a b c d e = 0 当有n个离散点，则系数矩阵为n×5矩阵，用最小二乘法拟合出二次曲线；(3)求无穷远直线的图像：虚圆点在无穷远直线上，空间虚圆点为[1，0，±i，0]T，经投影矩阵投影后会形成两个点为ci和cj，由这两个点来求出无穷远直线的图像l∞＝ci×cj；(4)令空间某点转动所形成的空间圆投影为二次曲线Ci，则其相应的中心oi＝Cil∞，即是旋转轴上某点的投影；(5)在得到二次曲线的中心点之后，重建所述中心点即得到旋转轴上的空间点；取其中两幅图像即可以重建旋转轴上的某点，假设旋转轴上某未知点为Xw，其投影经过上述方法计算得到为oi，其中两幅图像对应的投影矩阵为P1和P2，则由线性摄像机模型得到：oi＝P1Xwoi＝P2Xw由上面的方程解得旋转轴上的一个空间点；(6)根据旋转轴上的点，拟合得到旋转立体视觉旋转轴。