AI-exp-3/实验报告_相机标定与运动估计.md

43 lines
1.7 KiB
Markdown
Raw Permalink Normal View History

# 计算机视觉实验报告:相机标定与运动估计
## 一、 实验目的
1. 了解相机标定和运动估计的基本原理;
2. 了解相机标定和运动估计的应用;
3. 掌握相机标定和运动估计实现方法。
## 二、 基本思想
### 相机标定
相机标定旨在计算相机的内部参数焦距、主点坐标等和外部参数位置和方向以及校正镜头畸变。使用棋盘格图案作为标定物通过已知的3D-2D对应关系来求解相机矩阵和畸变系数。
### 运动估计
运动估计是通过分析连续图像帧之间的特征匹配,确定两个视图之间的相对旋转和平移变换。这通常涉及基础矩阵或本质矩阵的计算,从而恢复场景的三维结构和相机运动。
## 三、 源码
### 相机标定代码
```python
# 见camera_calibration.py文件
```
### 运动估计代码
```python
# 见motion_estimation.py文件
```
## 四、 算法分析
### 时间复杂度
- **相机标定**主要耗时在角点检测O(N)和线性优化迭代求解参数整体近似为O(N·T)其中N为像素数T为迭代次数。
- **运动估计**SIFT特征提取为O(M), 特征匹配为O(M²)RANSAC筛选为O(K)。总体时间复杂度约为O(M²+K)。
### 空间复杂度
- **相机标定**存储对象点和图像点的数组为O(P)P为角点数目。
- **运动估计**保存关键点和描述符的空间为O(Q), Q为特征数量。
## 五、 实验运行结果图
### 相机标定角点检测示例
![标定角点](results/calibration_corners.png)
### 运动估计特征匹配图
![特征匹配](results/feature_matching.jpg)
## 六、 实验总结
这里可以添加你的实验心得和遇到的问题及解决方案。