极线约束

三维空间中一点P,投影到两个不同的平面$I_{1}、I_{2}$,投影点分别为$P_{1},P_{2}$。
$P、P_{1}、P_{2}$在三维空间内构成一个平面S。
S与面$I_{1}$的交线$L_{1}$过$P_{1}$点,称之为对应于$P_{2}$的极线。同理S与$I_{2}$的交线称之为对应于$P_{1}$的极线(对应于左边图像点的极线在右边图像上,右边与之相同).

如图:
epipolar

所谓极线约束就是说同一个点在两幅图像上的映射,已知左图映射点$P_{1}$,那么右图映射点$P_{2}$一定在相对于$P_1$的极线上,这样可以减少待匹配的点数量。

对于极线约束方程可以由以下来表示,三维向量x和x’存放相关点,F为一个3*3且秩为2的基础矩阵,那么:
$$ x’^T Fx = 0 ​$$
且左右两个平面的两条极线的方程为(注意 ’):
$$ Ie = Fx ​$$
$$ Ie’ = F^T x’ ​$$
对于两条直线,以连续点的方式存储:I和I’分别在左右两幅图像上,若他们俩有对应关系,那么认为他们两条直线之间的点依次的存在对应关系。
对于左侧图像中直线I上的一点x,那么对应于右侧图像中直线I’中的点x’可以按照下面方式求得:
对应于x的极线为I’e,I’e与直线I’的交点为x对应的点x’因此:
$$ x’=I’\times Ie’=I’\times (Fx) ​$$


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