计算机视觉中的多视图几何第一章

第一章大数据财务决策概论一、数字影像的概念？常见的数字影像的类型有哪些？物理世界的物体针对不同频段的电磁波具有不同的辐射、吸收和透射特性。

通常数字影像的成像过程是传感器将接收到的辐射、反射或透射的电磁波，从光信号转换为电信号，再转换为数字信号的过程。

彩色影像、灰度影像、二值影像、深度图影像、多光谱影像、伪彩色影像。

二、摄影几何的意义以及摄影几何数学表达的优点有哪些？射影几何学也叫投影几何学，在经典几何学中，射影几何处于一个特殊的地位，通过它可以把其他一些几何学联系起来。

在射影几何学中，把无穷远点视为“理想点”。

欧氏直线再加上一个无穷点就是射影几何中的直线，如果一个平面内的两条直线平行，那么这两条直线就交于这两条直线共有的无穷远点。

使用射影几何进行数学表达的优点包括：(1)提供了一个统一的框架来表示几何图元，如点、线和平面；(2)可以在无穷远处以直接的方式操作点、线和平面；(3)为许多几何操作(如构造、交集和变换)提供了线性表示方式。

三、为了描述光学成像的过程，通常需要引入几种坐标系,分别进行说明。

1.世界坐标系为了描述观测场景的空间位置属性,第一个需要建立的基本的三维坐标系是世界坐标系,也被称为全局坐标系。

2.像空间辅助坐标系第二类坐标系是像空间辅助坐标系，也被称为相机空间坐标系。

它类似于摄影测量学中的像空间辅助坐标系，是以摄像机为分析基准的坐标系，也是从三维空间转换到二维空间的一个桥梁。

3.像平面坐标系第三个重要的坐标系是像平面坐标系。

摄像机对三维场景拍照，属于透视投影变换,是将观测点的坐标值从三维空间转换到二维空间的射影变换。

四、基于不同的测量原理，主动式扫描仪系统可以分为几类？1.飞行时间扫描仪TOF类型的扫描仪通过测量从发射端发出的辐射波到目标表面的往返时间来计算目标表面点的距离。

2.相移扫描仪相移扫描仪利用正弦调制的强度随时间变换的激光束进行测量。

通过观测发射信号和反射信号的相位差，计算目标与传感器之间的往返距离。

mvs算法原理-回复MVS算法原理：多视图立体视觉算法在计算机视觉领域中，多视图立体视觉（Multi-View Stereo，MVS）算法是一种利用多个不同视角的图像重建三维场景的方法。

通过结合多个视角的信息，MVS算法能够提供更加准确和丰富的三维重建结果。

本文将一步一步探讨MVS算法的原理及其实现过程。

一、图像校正和特征提取MVS算法的第一步是对输入的多视角图像进行校正和特征提取。

校正的目的是消除不同视角之间的畸变，使得图像的特征点对应关系更加准确。

特征提取是指从每个图像中提取有用的特征点，如角点、边缘等。

这些特征点将作为后续步骤的输入，用于计算相机之间的几何关系。

二、视差计算接下来，MVS算法利用特征点的对应关系计算视差图。

视差是指同一点在不同视角下的图像坐标之间的差异。

在MVS算法中，可以采用多种方法来计算视差，如基于块匹配的方法、图割方法等。

这些方法的目标都是找到最能匹配的特征点对，从而计算出视差图。

三、点云重建通过视差图，MVS算法能够得到每个像素点的深度信息。

接下来，根据这些深度信息，MVS算法可以重建场景的三维点云模型。

点云模型是由大量离散的三维点组成的模型，每个点具有三维坐标和颜色信息，代表物体表面的一个点。

点云重建是通过三角化方法，根据多个视角下的图像坐标和深度信息计算得到的。

四、模型融合由于不同视角下的图像覆盖范围存在重叠和缺失，MVS算法需要将多个点云模型进行融合，得到完整的三维重建模型。

模型融合的目标是合并重叠部分的点云，并填补缺失部分的点云，使得整个三维模型更加连续和完整。

模型融合可以通过点云对齐和平滑等方法来实现。

五、纹理映射和表面重建最后一步是对三维模型进行纹理映射和表面重建。

纹理映射是将原始图像的纹理信息投影到三维模型上，使得模型具有更加真实的外观。

表面重建是利用点云模型的几何信息，通过三角化等方法，计算得到表面的拓扑结构和法向量信息。

总结MVS算法是一种利用多个不同视角图像进行三维重建的方法。

计算机图形学期末复习第一章绪论●名词解释：图形、图像、点阵法、参数法。

图形：是指能够在人的视觉系统中形成视觉印象的客观对象。

点阵法：是具有灰度或颜色信息的点阵来表示图形的一种方法，它强调图形有哪些点组成，这些点具有什么灰度或色彩。

图形包括哪方面的要素参数法：是以计算机所记录的图形的形状参数与属性参数来表示图形的一种方法。

把参数法描述的图形叫做图形；把点阵法描述的图形叫做图像。

●图形包括哪两方面的要素，在计算机中如何表示它们？图形的要素可以分为两类，一类是刻画形状的点、线、面、体等几何要素；另一类是反应物体本身固有属性，如表面属性或材质的明暗、灰度、色彩（颜色信息）等非几何要素。

在计算机中表示带有颜色及形状的图和形常用两种方法：点阵法和参数法。

●什么叫计算机图形学？分析计算机图形学、数字图像处理和计算机视觉学科间的关系。

计算机图形学是研究怎样利用计算机来显示、生成和处理图形的原理、方法、和技术的一门学科。

计算机图形学试图将参数形式的数据描述转换生成（逼真的）图像。

数据图像处理则着重强调图像之间进行变换，它旨在对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果，计算机视觉是研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术，它模拟对客观事物模式的识别过程，是从图像到特征数据对象的描述表达处理过程。

●有关计算机图形学的软件标准有哪些？标准有：计算机图形核心系统（GKS）及其语言联编、三维图形核心系统（GKS-3D）及其语言联编、程序员层次交互式图形系统（PHIGS）及其语言联编、计算机图形元文件(CGM)、计算机图形接口（CGI）、基本图形转换规范（IGES）、产品数据转换规范（STEP）等。

●试发挥你的想象力，举例说明计算机图形学有哪些应用范围，解决的问题是什么？近年来计算机图形学已经广泛地用于多种领域，如科学、医药、商业、工业、政府部门、艺术、娱乐业、广告业、教育和培训等。

第二章计算机图形系统及图形硬件●名词解释：刷新、刷新频率、像素点、屏幕分辨率、位平面、屏幕坐标系。

多视处理的原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从多视处理的定义和背景入手，简要介绍多视处理的概念和原理。

以下是一种可能的写作方式：多视处理是一种利用多个视角或传感器获取的相关视觉信息进行处理和分析的技术。

通过借助多视角的信息，我们能够更全面、准确地理解和解释场景中的对象、行为和结构。

在多视处理中，多个视角或传感器可以是来自不同的摄像机、扫描仪、雷达等设备，它们采集到的视觉数据可以在时域和空域上具有差异，并提供了丰富的信息和观察角度。

这些多视角信息可以被整合和融合，从而获取对目标或场景的更全面、更准确的描述。

多视处理的原理基于以下几个关键点：首先，通过多个视角或传感器获取的信息可以提供多样性的空间观察，从而增加了对场景或目标的精确度。

其次，通过对多个视角或传感器的信息进行配准和校正，我们可以获取对场景或目标的一致性描述。

最后，通过整合多个视角或传感器的信息，我们可以得到更全面、更准确的目标或场景模型。

多视处理在计算机视觉、图像处理、机器人技术等领域有着广泛的应用。

例如，在立体视觉中，通过多视角图像的配准和匹配，我们可以重建出场景的三维模型，用于目标识别、位姿估计等任务。

在物体跟踪和行为分析中，利用多个视角的信息可以提供更丰富的上下文和观察角度，从而增强对目标行为和交互的理解。

总而言之，多视处理是一种利用多个视角或传感器获取的相关视觉信息进行处理和分析的技术。

通过整合和融合多视角信息，我们可以提高对目标或场景的理解和描述的准确度和全面度。

在接下来的章节中，我们将分析多视处理在不同应用领域的具体应用和挑战。

1.2 文章结构文章结构部分的内容如下所示：文章结构本篇长文将按照以下结构进行叙述和讨论多视处理的原理。

首先，引言部分将对本文进行概述，说明文章的目的和结构。

接着，正文部分将详细介绍多视处理的概念和原理，以及其在各个应用领域中的重要性和应用案例。

最后，结论部分将对多视处理的原理进行总结，并展望其未来的发展方向。

安徽⼤学电⼦信息⼯程学院研究⽣导师信息姓名：胡根⽣性别：男出⽣年云：1971．5职称：教授学院：电⼦信息⼯程学院研究⽅向：1．图像处理2．智能信息处理个⼈简历2003年6⽉获江苏⼤学硕⼠学位，2006年6⽉获华南理⼯⼤学博⼠学位。

主要从事机器学习、模式识别等⽅⾯的研究和教学⼯作。

近期在国内外学术期刊或学术会议上发表学术论⽂10余篇，其中SCI检索1篇，EI检索5篇。

学术成果1．基于⽀持向量值轮廓波变换的遥感影像融合．电⼦学报．2．具有多分段损失函数的多输出⽀持向量机回归．控制理论与应⽤．3．在线多输出⽀持向量机回归及在投资决策中的应⽤．华南理⼯⼤学学报（⾃然科学版）．4．具分段损失函数的⽀持向量机回归及在投资决策中的应⽤．控制理论与应⽤．在研项⽬安徽省教育厅重点科技项⽬《基于⽀持向量机的遥感影像云层去除新⽅法（批准号KJ2010A021）》姓名：孙⽟发性别：男出⽣年⽉：1966年职称：教授学院：电⼦信息⼯程学院研究⽅向：1. 计算电磁学及应⽤2. ⽆线通信与电磁兼容3. 电磁散射与⽬标识别个⼈简历1988年、1991年毕业于⼭东⼤学⽆线电物理专业，获理学学⼠学位和硕⼠学位，2001年毕业于中国科学技术⼤学电磁场与微波技术专业，获⼯学博⼠学位。

1994年7⽉—1998年8⽉，安徽⼤学讲师；1998年9⽉—2003年8⽉，安徽⼤学副教授；2003年9⽉⾄今，安徽⼤学教授。

2002年在⾹港城市⼤学⽆线通信中⼼做访问学者，2003年9⽉—2006年9⽉在中国科学技术⼤学信息与通信⼯程博⼠后流动站做科学研究⼯作。

学术成果中国电⼦学会⾼级会员，全国⾼等学校电磁场教学与教材研究会理事，电⼦测量与仪器学会微波毫⽶波测试专业委员会委员，《电波科学学报》编辑委员会委员，安徽省⾼等学校‘⼗五’第⼆批中青年学科带头⼈培养对象，安徽⼤学中青年学术⾻⼲。

主持国家⾃然科学基⾦1项，省部级科研项⽬2项，厅局级科研项⽬1项，参加国家⾃然科学基⾦重点项⽬1项，国家⾃然科学基⾦3项，省部级项⽬3项等，发表学术论⽂40余篇，其中被SCI、EI收录16篇，主编安徽省‘⼗⼀五’规划教材1部。

计算机图形学定义：计算机图形学是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门学科。

图形：表示和绘制+ 输入/输出设备计算机图形学：计算机科学中，最为活跃、得到广泛应用的分支之一数据计算机图形系统图形图形及图形的表示方法图形：计算机图形学的研究对象能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象包括自然景物、拍摄到的图片、用数学方法描述的图形等等构成图形的要素几何要素：刻画对象的轮廓、形状等非几何要素：刻画对象的颜色、材质等表示方法点阵表示枚举出图形中所有的点(强调图形由点构成)简称为图像（数字图像）参数表示由图形的形状参数(方程或分析表达式的系数，线段的端点坐标等)+属性参数(颜色、线型等)来表示图形简称为图形图形主要分为两类：1、基于线条信息表示2、明暗图(Shading)第一章绪论1.2.2 图象处理研究如何对一幅连续图像取样、量化以产生数字图像，如何对数字图像做各种变换以方便处理如何滤去图像中的无用噪声，如何压缩图像数据以便存储和传输，图像边缘提取，特征增强和提取1.2.3 计算机视觉和模式识别图形学的逆过程，分析和识别输入的图像并从中提取二维或三维的数据模型（特征）。

手写体识别、机器视觉计算几何几何问题的计算复杂性发展特点内容交叉、界限模糊、相互渗透1.3 CG的应用1.3.1 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）CAD/CAM是计算机图形学在工业界最广泛、最活跃的应用领域1、飞机、汽车、船舶的外形的设计,如波音777飞机的设计和加工过程2、发电厂、化工厂等的布局3、土木工程、建筑物的设计4、电子线路、电子器件的设计,设计结果直接送至后续工艺进行加工处理1.3.2 科学计算可视化科学计算可视化广泛应用于医学、流体力学、有限元分析、气象分析当中⏹在医学领域，可视化有着广阔的发展前途⏹是机械手术和远程手术的基础⏹将医用CT扫描的数据转化为三维图象，帮助医生判别病人体内的患处⏹由CT数据产生在人体内漫游的图象⏹可视化的前沿与难点⏹可视化硬件的研究⏹实时的三维体绘制⏹体内组织的识别分割——Segmentation1.3.3 真实感图形的绘制与计算机仿真1、计算机中重现真实世界的场景叫做真实感绘制2、真实感绘制的主要任务是模拟真实物体的物理属性，简单的说就是物体的形状，光学性质，表面的纹理和粗糙程度，以及物体间的相对位置，遮挡关系等等1.3.4 其他应用⏹GIS⏹娱乐⏹多媒体⏹虚拟现实（VR)1.3.5 当前研究的热点⏹计算机动画⏹用户接口⏹计算机艺术1.4 常用图形设备图形输入设备键盘、鼠标、光笔、触摸屏、扫描仪等图形输出设备阴极射线管（CRT)、显示器（光栅扫描显示器、液晶显示器）、打印机、绘图仪等作业1.写出对计算机图形学的认识,谈谈学科发展的关键因素2.计算机图形学的主要研究内容是什么?3.计算机图形学最具潜力的应用是什么?4.谈谈对计算机图形学的前沿领域的设想和体会?第二章基本二维图形的生成概念光栅显示器显示的图形是由一系列紧靠该图形路径的像素表示的，可看作具有一种或多种颜色的像素的矩阵或集合。