谭平 Vision Course Note 1~2 Recommended Textbook and Camera Basics
01.Recommended Textbook 参考书
Computer Vision: Algorithms and Application
Author:Richard Szeliski
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02. Camera Basics 相机(6.28)
小孔成像原理 the principle of image formation
pinhole camera
是一种对维度进行压缩的工具(Dimensionality Reduction Machine)
从三维压缩到二维(3D world to 2D image)
学习几何视觉的目的:恢复这些信息
光圈 aperture
pinhole摄像机中间的小孔
一般情况下,光圈大小越小,图像越清晰
但光圈过小将带来问题:曝光时间需要增加以获得足够 的光通量
若光圈太小以至于无法忽略光的波长时,产生干涉现象,图像会变模糊。
柔性焦距透镜组 lenses
透镜 lens
透镜的使用解决了小孔成像能量不足的、所需曝光时间过长的问题
可以使同一光源所发出的光经过透镜后重新集中在同一点上
薄透镜方程(thin lens equation)
如图,在di和f固定时,只有处于离镜面距离为d0的平面上的物体能清晰成像
景深 Depth of Field
离镜面距离为d0的平面附近能较为清晰成像的空间范围
Aperture controls Depth of Field
视野 Field of View(FOV)
固定焦距镜头 FOV depends on Focal Length
h:传感器尺寸 f:焦距 AFOV:视场角
如图:对于给定的的传感器尺寸h,较短的焦距会产生较宽的视场角,较长的焦距会产生较窄的视场角。
固定焦距镜头相关知识:
色像差 Chromatic Aberration(是一种Lens Flaws)
现象解释:光学上透镜无法将各种波长的色光都聚集在同一点上,发生色散。
色像差和单色光学像差相关知识:
色散现象在边缘观察最清楚
镜头的辐射畸变分为:
桶形畸变 Barrel Distortion & 枕形畸变 Pincushion Distortion
有关针孔照相机的课题 Correlational Research
1.Accidental Pinhole Camera
无遮挡物情况下光在墙上成像——照片1
用遮挡物遮住小部分光后其余光在墙上的成像——照片2
照片1和照片2做差,得到近似用该遮挡物作为光圈时在墙上成像的照片
影响结果因素:图像噪声(不知道是啥)
2.Lensless Camera(with programmable aperture)
可以分割视野,实现不连续FOV,拍出不连续照片