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计算机视觉中的多视图几何 原书第2版＝MULTIPLE VIEW GEOMETRY IN COMPUTER VISION SECOND EDITIONPDF电子书下载

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• 作 者：（澳）理查德·哈特利
• 出 版 社：
• 出版年份：2020
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图书介绍： 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：R语言统计分析与应用下一篇：信息系统安全基础 原书第2版 《计算机视觉中的多视图几何 原书第2版＝MULTIPLE VIEW GEOMETRY IN COMPUTER VISION SECOND EDITION》目录 标签：视图 几何 视觉 计算机 计算

第1章 概论——多视图几何之旅1

1.1 引言——无处不在的射影几何1

1.2 摄像机投影5

1.3 由一幅以上的视图重构8

1.4 三视图几何9

1.5 四视图几何和n视图重构10

1.6 转移11

1.7 欧氏重构12

1.8 自标定13

1.9 收获Ⅰ：3D图形模型14

1.10 收获Ⅱ：视频增强15

第0篇 基础知识：射影几何、变换和估计18

本篇大纲18

第2章 2D射影几何与变换19

2.1 平面几何19

2.2 2D射影平面19

2.3 射影变换24

2.4 变换的层次28

2.5 1D射影几何33

2.6 射影平面的拓扑35

2.7 从图像恢复仿射和度量性质36

2.8 二次曲线的其他性质44

2.9 不动点与直线46

2.10 结束语47

第3章 3D射影几何与变换49

3.1 点和射影变换49

3.2 平面、直线和二次曲面的表示和变换49

3.3 三次绕线57

3.4 变换的层次58

3.5 无穷远平面60

3.6 绝对二次曲线61

3.7 绝对对偶二次曲面63

3.8 结束语64

第4章 估计——2D射影变换66

4.1 直接线性变换（DLT）算法67

4.2 不同的代价函数70

4.3 统计代价函数和最大似然估计77

4.4 变换不变性和归一化78

4.5 迭代最小化方法83

4.6 算法的实验比较86

4.7 鲁棒估计88

4.8 单应的自动计算92

4.9 结束语96

第5章 算法评价和误差分析100

5.1 性能的上下界100

5.2 估计变换的协方差104

5.3 协方差估计的蒙特卡洛法112

5.4 结束语113

第1篇 摄像机几何和单视图几何116

本篇大纲116

第6章 摄像机模型117

6.1 有限摄像机117

6.2 射影摄像机121

6.3 无穷远摄像机126

6.4 其他摄像机模型133

6.5 结束语135

第7章 摄像机矩阵P的计算137

7.1 基本方程137

7.2 几何误差139

7.3 受限摄像机的估计142

7.4 径向失真146

7.5 结束语148

第8章 进一步讨论单视图几何150

8.1 射影摄像机对平面、直线和二次曲线的作用150

8.2 光滑曲面的图像153

8.3 射影摄像机对二次曲面的作用154

8.4 摄像机中心的重要性155

8.5 摄像机标定与绝对二次曲线的图像160

8.6 消影点与消影线164

8.7 仿射3D测量和重构169

8.8 由单视图确定摄像机标定K172

8.9 单视图重构177

8.10 标定二次曲线178

8.11 结束语179

第2篇 两视图几何184

本篇大纲184

第9章 对极几何和基本矩阵185

9.1 对极几何185

9.2 基本矩阵F187

9.3 由特殊运动产生的基本矩阵191

9.4 基本矩阵的几何表示194

9.5 恢复摄像机矩阵196

9.6 本质矩阵198

9.7 结束语201

第10章 摄像机和结构的3D重构203

10.1 重构方法概述203

10.2 重构的多义性204

10.3 射影重构定理206

10.4 分层重构207

10.5 直接重构——利用地面知识213

10.6 结束语213

第11章 基本矩阵F的计算216

11.1 基本方程216

11.2 归一化8点算法218

11.3 代数最小化算法218

11.4 几何距离220

11.5 算法的实验评估222

11.6 F的自动计算224

11.7 计算F的特殊情形226

11.8 其他元素的对应227

11.9 退化228

11.10 计算F的几何解释230

11.11 对极线的包络231

11.12 图像矫正235

11.13 结束语238

第12章 结构计算240

12.1 问题陈述240

12.2 线性三角测量法241

12.3 几何误差代价函数243

12.4 Sampon近似（一阶几何矫正）243

12.5 最优解244

12.6 估计3D点的概率分布248

12.7 直线重构249

12.8 结束语250

第13章 场景平面和单应252

13.1 给定平面的单应和逆问题252

13.2 给定F和图像对应下平面诱导的单应255

13.3 由平面诱导的单应计算F259

13.4 无穷单应H∞262

13.5 结束语264

第14章 仿射对极几何266

14.1 仿射对极几何266

14.2 仿射基本矩阵266

14.3 由图像点对应估计FA269

14.4 三角测量273

14.5 仿射重构273

14.6 Necker反转和浅浮雕多义性275

14.7 计算运动277

14.8 结束语279

第3篇 三视图几何282

本篇大纲282

第15章 三焦点张量283

15.1 三焦点张量的几何基础283

15.2 三焦点张量和张量记号292

15.3 转移294

15.4 三幅视图的基本矩阵297

15.5 结束语300

第16章 三焦点张量T的计算303

16.1 基本方程组303

16.2 归一化线性算法304

16.3 代数最小化算法306

16.4 几何距离307

16.5 算法的实验评价309

16.6 T的自动计算310

16.7 计算T的特殊情形313

16.8 结束语314

第4篇 N视图几何318

本篇大纲318

第17章 N线性和多视图张量319

17.1 双线性关系319

17.2 三线性关系321

17.3 四线性关系325

17.4 四张平面的交327

17.5 计数讨论328

17.6 独立方程数332

17.7 选取方程334

17.8 结束语335

第18章 N视图计算方法336

18.1 射影重构——捆集调整336

18.2 仿射重构——分解算法337

18.3 非刚性分解341

18.4 射影分解344

18.5 利用平面的射影重构346

18.6 由序列重构350

18.7 结束语353

第19章 自标定355

19.1 引言355

19.2 代数框架和问题陈述356

19.3 利用绝对对偶二次曲面标定358

19.4 Kruppa方程364

19.5 分层解法367

19.6 由旋转摄像机标定373

19.7 由平面自标定376

19.8 平面运动377

19.9 单轴旋转——转台运动380

19.10 双眼装置的自标定382

19.11 结束语385

第20章 对偶389

20.1 Carlsson-Weinshall对偶389

20.2 简化重构394

20.3 结束语398

第21章 正负性399

21.1 准仿射变换399

21.2 摄像机的前面和后面402

21.3 3维点集合402

21.4 获得一个准仿射重构403

21.5 变换正负性的效果404

21.6 定向405

21.7 正负性不等式407

21.8 哪些点在第三幅视图中可见410

21.9 哪些点在前面411

21.10 结束语412

第22章 退化配置413

22.1 计算摄像机投影矩阵413

22.2 两视图中的退化特性418

22.3 Carlsson-Weinshall对偶423

22.4 三视图临界配置428

22.5 结束语433

第5篇 附录436

附录1 张量记号436

附录2 高斯（正态）分布与卡方分布438

附录3 参数估计440

附录4 矩阵性质和分解449

附录5 最小二乘最小化457

附录6 迭代估计方法464

附录7 某些特殊的平面射影变换489

参考文献494

后记506

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摘要：本文以《计算机视觉中的多视图几何》原书第2版电子书版文档下载为中心，详细阐述了多视图几何在计算机视觉中的应用、理论基础、算法实现以及未来发展趋势。文章从多视图几何的基本概念、几何变换、立体匹配和三维重建等方面进行了深入探讨，旨在为读者提供全面了解多视图几何在计算机视觉领域的应用价值。

1、基本概念

多视图几何是计算机视觉中的一个重要分支，主要研究从多个视角观察同一场景时，如何利用这些视角之间的几何关系来恢复场景的三维信息。基本概念包括投影变换、透视变换、仿射变换等，这些概念为后续的几何处理奠定了基础。

在多视图几何中，投影变换是最基本的变换之一。它描述了从三维空间到二维图像的映射关系。透视变换和仿射变换则进一步描述了图像之间的几何关系，为后续的立体匹配和三维重建提供了依据。

此外，多视图几何还涉及到一些基本定理和公式，如三视图几何定理、共线条件、共面条件等，这些定理和公式为多视图几何的计算提供了理论支持。

2、几何变换

几何变换是多视图几何中的核心内容，主要包括投影变换、透视变换和仿射变换等。这些变换描述了图像之间的几何关系，为后续的立体匹配和三维重建提供了依据。

投影变换是最基本的变换之一，它描述了从三维空间到二维图像的映射关系。透视变换和仿射变换则进一步描述了图像之间的几何关系，为后续的立体匹配和三维重建提供了依据。

在几何变换中，还涉及到一些基本定理和公式，如三视图几何定理、共线条件、共面条件等，这些定理和公式为多视图几何的计算提供了理论支持。

3、立体匹配

立体匹配是多视图几何中的关键技术之一，它旨在找到两个或多个图像中对应点的关系，从而恢复场景的三维信息。立体匹配的方法主要包括基于特征的方法、基于区域的方法和基于深度的方法等。

基于特征的方法通过提取图像中的特征点，然后利用这些特征点之间的对应关系来恢复场景的三维信息。基于区域的方法则通过匹配图像中的区域来恢复场景的三维信息。基于深度的方法则通过估计场景的深度信息来恢复场景的三维信息。

立体匹配的方法在实际应用中具有广泛的应用前景，如机器人导航、三维重建、图像拼接等。

4、三维重建

三维重建是多视图几何中的最终目标，它旨在从多个视角观察同一场景中恢复场景的三维信息。三维重建的方法主要包括基于多视图几何的方法、基于深度学习的方法和基于光场的方法等。

基于多视图几何的方法通过利用多视图几何的基本原理和算法来恢复场景的三维信息。基于深度学习的方法则通过训练神经网络来学习场景的三维信息。基于光场的方法则通过分析光场图像来恢复场景的三维信息。

三维重建在计算机视觉领域具有广泛的应用，如虚拟现实、增强现实、三维建模等。

总结：

本文从基本概念、几何变换、立体匹配和三维重建等方面对《计算机视觉中的多视图几何》原书第2版进行了详细阐述。多视图几何在计算机视觉领域具有广泛的应用价值，为三维重建、机器人导航、虚拟现实等领域提供了重要的技术支持。

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