Цифровая обработка информации



Цифровая обработка - стр. 3


6.1. Модель регистрирующей камеры

Строго говоря, различные точки пространства предметов отображаются оптической системой камеры в пространстве изображений на различных расстояниях от фокальной плоскости. Однако, если расстояние между камерой и наблюдаемой сценой значительно превышает фокусное расстояние оптической системы, можно считать, что изображение строится в ее фокальной плоскости. В этом случае можно воспользоваться проективной моделью камеры, в которой изображение трехмерного объекта  получается проектированием его в фокальную плоскость (плоскость изображения) через единственную точку, называемую оптическим центром. Прямая линия, перпендикулярная плоскости изображения и проходящая через эту точку, называется оптической осью камеры, а точка пересечения оптической оси с плоскостью изображения – главной точкой.

Определим в трехмерном пространстве ортогональную правую систему координат OXYZ, начало которой совпадает с оптическим центром, ось OZ - с оптической осью камеры. Такая система называется стандартной системой координат камеры. Пусть плоскость изображения находится на расстоянии

 от оптического центра. В этой плоскости зададим систему координат oxy с началом в главной точке и осями ox и oy, параллельными осям OX и OY соответственно (рис. 6.1). Легко убедиться, что в стандартной системе координат проекцией точки трехмерного пространства
 с координатами
 является точка
 в плоскости изображения с координатами
, причем

,
.                                            

Рис.6.1. Система координат проективной камеры

Для полного описания камеры следует учесть, что для регистрации изображения в плоскости изображения камеры помещается какой-либо фотоприемник. В фотокамере это фотопластинка или фотопленка, в видеокамеру это видикон или фотоприемная полупроводниковая матрица, в некоторых специальных камерах – электромеханический сканер. В общем случае измерение координат в фотоприемнике осуществляется в  единицах, отличных от единиц, задающих координаты в стандартной системе.


Содержание  Назад  Вперед