多视投影几何中的消隐点

消隐点

三维立体空间中,一组平行的直线不会相交,或者可以说相交于同一无穷远点,该无穷远点在相机的透视投影作用下会在图像平面中成像,成像点成为消隐点

消隐点(vanishing points,VP)

图像上的一组消隐点对应一组平行直线,也就是说图像上过同一消隐点的一组直线一定存在平行关系。消隐点体现了一组平行直线的3D方向信息。
多视投影几何中的消隐点
也就是说,本来方方正正的立方体在透视投影的作用下,在成像平面变得不是方方正正的了,也正因为这样,本来平行的直线现在可以相交于一点,这一点便成为消隐点

用(a)图来说明:

假设三个VP点和1点已知,可以分析计算出其他7个点在图像中的位置:
(X表示两条支线的交点)
多视投影几何中的消隐点,4点是相同的道理
多视投影几何中的消隐点
多视投影几何中的消隐点
6、7、8点怎么得到呢?
其实不能被(a)图上仅有的几条虚线迷惑,其实每个消隐点都是四条线的公共交点。因为它代表的是四条平行线相交的一点。也就是说,1、7、VP3也是一条线交于VP3。所以8点是由(VP1,5)和(VP3,4)两条直线相交的一点。6,7点同理。

由2D点推到3D空间中

立方体的8个角点在物体坐标系中表示为:
多视投影几何中的消隐点
在相机坐标系中表示为:
多视投影几何中的消隐点
投影到三维中:
多视投影几何中的消隐点
p1可以换成1,2,3…8.
π为相机的投影函数