一条直线上四个点中的两个简比的比值称为交比,如图 直线L上的四个点A、B、C、D的交比为:
仿射改换是射影改换的特例,在射影改换中,当射影中心平面变为无限远处时, 射影改换就变成了仿射改换。如图所示: 相同,以一维仿射改换为例写出上述改换
将以上两式相除得到改动前后点的非齐次坐标联系: 能够精确的看出用非齐次坐标表明的射影 改换为非线性改换,而仿射改换为 线性改换。
三维仿射空间,仿射改换矩阵能够表明为: 用其次坐标,上式可从头写成ρy=TAx,其间仿射改换矩阵TA能够表明为:
上节所讲的空间几许改换中,某些几许特性在改换前后具有不改动的特性, 这样的特性或特征量称为不变特性或不变量。不变量大范围的使用在计算机视觉 中的特征点的提取及模式识别等,在计算机视觉中起着重要作用。
如图,直线L上三个点A、B、C,以A、B为根底点, 点C为分点(该点C为内分点或外分点),由分点与基 础点所确认的两个有向线段之比称为简比,记为
份额改换是带有一份额因子的欧氏改换。份额改换不改动物体空间的形状,仅仅 改动巨细,所以有时将份额改换称为相似改换。 在三维份额空间中其改换方式可表明为:
矩阵有3个自在度。 用齐次坐标,上式可从头写成ρy=TMx,其间份额改换矩阵TM能够表明为:
4、假如平面内有一线束的四直线被任一直线所截,则截点列的交比和线束的交比持平; 拍摄改换由TP矩阵决议,矩阵TP有(n1)2个参数,但TP与kTP表明同一改换(因等式两头都是齐次坐标),故TP的独立参数为( n1)2-1。 相同,以一维仿射改换为例写出上述改换
欧氏改换是在欧式空间进行的改换,与份额改换很相似,仅仅份额因子取为1。 欧氏改换代表了在欧式空间中的刚体运动或刚体改换。 在三维欧式空间其改换方式为:
矩阵有3个自在度。 用齐次坐标,上式可从头写成ρy=TEx,其间欧氏改换矩阵TE能够表明为:
例:n1维中,h=0的齐次坐标实际上表明了一 个n维的无量远点。
一维射影改换如右图所示:过O点的直线于A,B,C,D和A,B,C,D。关于L1上的恣意一点,例如, 点A,总能够在L2上找到与其对应的点A,A为OA射线平行时,则界说OA与 L2的交点A为L2上的无量远点。 实际上这种几许联系给出了L1与L2之间的一个一一对应 的改换,称之为一维中心射影改换。
1、供给了用矩阵运算二维、三维甚至高维空间中的一个点集从一个坐标系 换到另一个坐标系的有用办法。
1、同素性(几许元素点、线、面等改换后仍坚持原先的品种)和接合性是射 影不改换性质; 2、坚持直线、坚持线、假如平面内有一线束的四直线被任一直线所截,则截点列的交比和线、点列交比是射影改换的根本不变量,是射影改换的充沛必要条件,且共线 四点交比具有如下特性:(如前页图所示)
以关上系两,个于中是心我射们影就变称换由的有积限就次表中示心了射影L1到变L换同3之的样间积,的定L变义2上换的的点列A,B,C,D又能够终究靠 两条直线间的一一对应改换为一维射影改换以。另一点O为中心的一维中心射影改换
n维射影空间的射影改换能够用代数式表明为ρy=TPx,其间,ρ为一份额因子,x与 y分别为改换前后空间店的齐次坐标,x=(x1,x2,...,xn1)T,y=(y1,y2,...,yn1)T,TP为满秩 的(n1)×(n1)矩阵。拍摄改换由TP矩阵决议,矩阵TP有(n1)2个参数,但TP与 kTP表明同一改换(因等式两头都是齐次坐标),故TP的独立参数为(n1)2-1。 以一维射影改换为例写出上述改换:
齐次坐标:所谓齐次坐标便是用n1维矢量表明一个n维矢量。n维空间中点的位 置矢量用非齐次坐标表明时,具有n个坐标分(P1,P2,...,Pn),且是仅有的。若 用齐次坐标表明时,此矢量有n1个坐标矢量(hP1,hP2,...,hPn,h),且不是唯 一。
由以上两式相除,并取 y y1 y2 ,x x1 x2,得到改换前后点的非齐次坐标的联系
式中,Tp为4×4可逆矩阵,它有16个参数,但可 以用一个非零的份额因子归一,因此有15个自在 度。