Stereoanalyse und Bildsynthese by Dr. Oliver Schreer (auth.)

By Dr. Oliver Schreer (auth.)

Dieses Buch behandelt das sehr junge Forschungsgebiet der Stereobildanalyse und Bildsynthese. Basierend auf einer ausführlichen Darstellung der projektiven Geometrie leitet der Autor das mathematische Modell einer einzelnen Kamera, die Stereogeometrie und die geometrischen Beziehungen zwischen mehreren Kameraansichten her.

Er erläutert detailliert die Herausforderungen in der Stereoanalyse, gibt eine Übersicht über existierende Verfahren und Lösungskonzepte und beschreibt moderne Bildsyntheseverfahren. Zahlreiche praktische Beispiele ergänzen die detaillierten mathematischen Ausführungen und erleichtern so das Verständnis.

Das Buch überzeugt durch den logischen Aufbau und durch die geschlossene Erläuterung der mathematischen Grundlagen in einer einheitlichen shape und Notation. Es eignet sich besonders für Studierende und Wissenschaftler der Elektrotechnik und Informatik, insbesondere der Kommunikationstechnik.

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2, (rechts) ist die erste veröffentlichte Darstellung einer Lochkamera, der sog. Camera Obscura dargestellt. Abb. 2. 2 Das Lochkameramodell 41 Eine wesentliche Erkenntnis war, dass alle Raumpunkte sich über ein optisches Zentrum, den Brennpunkt, auf die Bildebene abbilden lassen. Deshalb wird dieses Prinzip auch als Lochkameramodell bezeichnet. Das optische Zentrum liegt auf der Brennebene, der fokalen Ebene. Durch die Projektion erfährt die Abbildung eine Punktspiegelung am Brennpunkt (siehe Abb.

52) Die Lösung sind Punkte mit imaginären Koordinaten (Gl. 53)), die sog. zirkularen Punkte (engl. circular points). Die Konic-Matrix reduziert 30 2 Grundlagen der projektiven Geometrie sich auf (Gl. 54)). 54) Die bisherige Betrachtung fand im zweidimensionalen projektiven Raum statt. Bei einer Erweiterung dieser Betrachtung auf den dreidimensionalen Raum muss der Konic nicht nur aus Punkten im Unendlichen bestehen, sondern gleichzeitig auf der Ebene im Unendlichen liegen. Dieser Konic wird dann als absoluter Konic bezeichnet.

Einer realen Videokamera liegt in Abb. 4 das Projektionszentrum hinter der Bildebene. Mw m ZC YC c I XC C Abb. 4. Schematisches Prinzip des Lochkameramodells 42 3 Das Kameramodell Dies hat keine Konsequenz für alle weiteren mathematischen Herleitungen mit Ausnahme einer Spiegelung der x- und y-Achsen der Koordinatensysteme. Es erleichtert jedoch die grafische Darstellung und wird in allen weiteren Abbildungen so verwendet. Die optische Abbildung wird in drei Schritte unterteilt, und zwar in eine externe, eine perspektivische und eine interne Transformation.

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