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これは私が投稿した以前の質問のフォローアップです。今回はより良い説明を付けてください。

人の目の動きを記録するピンホールカメラが取り付けられたメガネを作りました。カメラは目の下にあるため、目を見上げています。また、Y 軸 (つまり、カメラが左または右にわずかに傾いている) および Z 軸 (つまり、カメラが時計回りまたは反時計回りにわずかにねじれている) を中心にわずかに回転しています。

ビデオから、画像内のポイントのセットを抽出します。これは、ほぼ直線に見えるはずですが、カメラが人の目​​をまっすぐに見るように設定されていないため、そうではありません。

カメラの向きと、カメラが見ているイメージ ポイント IP1(x,y) を表す単位ベクトル U がわかっている場合、カメラが (0 、0、-z)?

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これは明らかに写真測量の問題であり、単純ではありません。写真測量は、高等専門学校で1、2、または3つのクラス（1〜3学期）で教えられます。

最初に、3次元空間の直線は、カメラによって撮影された画像の（2次元）直線として投影されます（これはカメラの向きとは関係ありません）。3D線が実際に直線であり、2Dが直線でない場合、カメラは「メートル法」ではありません。これは、画像が歪むことを意味します。幸いなことに、歪みの主な原因は、ほとんどのスチルカメラで直接線形変換法（DLT）によって補正できます。私はそれを検証していませんが、同じことがビデオカメラにも当てはまるはずです。

次に、画像上の点のx、y座標（2つの既知）がある場合、同じ点のX、Y、Z空間座標（3つの既知）を計算することはできません。これを行うには、同じポイントがx'、y'座標（2つ以上知られている）を持つ異なる方向の2番目の画像が必要です。次に、理論的にはX、Y、Z座標を計算できます。実際には、非線形最小二乗法（LSM）が含まれるため、計算は困難です。
2番目の画像の代わりに、関心のあるポイントが表面（おそらく目の表面）にあることを知っているかもしれません。この場合、点はf（X、Y、Z）=0の形式の表面の方程式を満たす必要があります。この方程式を1つの画像のx、y座標と組み合わせると、X、Y、Z座標を計算できます。繰り返しますが、計算は単純ではありません。

第三に、DLT方程式は次のように定義されます。

     L1 X + L2 Y + L3 Z + L4
x = --------------------------
     L9 X + L10 Y + L11 Z + 1

     L5 X + L6 Y + L7 Z + L8
y = --------------------------
     L9 X + L10 Y + L11 Z + 1

Li係数は不明であり、少なくとも6つの制御点がある場合は計算できます。コントロールポイントは、画像上の既知のX、Y、Z（3D）座標と既知のx、y（2D）座標を持つポイントです。

Liを計算したら、最初の画像とは向きが異なる2番目の画像でも同じことを行います。したがって：

      L1' X + L2' Y + L3' Z + L4'
x' = -----------------------------
      L9' X + L10' Y + L11' Z + 1

      L5' X + L6' Y + L7' Z + L8'
y' = -----------------------------
      L9' X + L10' Y + L11' Z + 1

第4に、Li係数とLi'係数が得られたので、最終的に、最初の画像への投影がx、yで、2番目の画像への投影がxである任意の点のX、Y、Z座標を計算できます。 '、y'。X、Y、Zの4つのDLT方程式を解きます。

最後に、コントロールポイントの代わりにコントロールカーブを使用することもできますが、これは活発な研究分野です。

于 2009-09-07T20:09:39.987 に答える
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目が何を見ているのかを理解しようとしていると思います。私はこれを行うと思います：

メガネの寸法を使用して、カメラから目までのベクトルを計算します。

目の内部の幾何学的中心について推測します (点は中心ではなく、目の表面にあります)。

次に、目の中心からポイントまでのベクトルを計算して、「視線ベクトル」を取得します

それはまったく役に立ちますか？

于 2009-09-07T18:20:33.653 に答える