张政武

(陕西理工大学机械工程学院，陕西 汉中 723001)

消失点计算方法研究

张政武

(陕西理工大学机械工程学院，陕西 汉中 723001)

利用消失点(线)进行场景理解与三维重建是计算机视觉研究中的一个重要问题。以往主要是利用图像点的齐次坐标来计算，由于同一图像点的齐次坐标之间相差一个比例因子，当图像坐标过大(或过小)时，会引起计算精度的下降。为此，从实际计算角度出发，利用图像点的坐标矢量和调和共轭特性，研究了消失点的计算方法。经过举例分析和算法验证，证明该方法实用、可靠。

计算机视觉；消失点；单位坐标矢量；算法

消失点和消失线是射影几何中一个极其重要的概念。三维空间中一组平行直线在二维图像平面上投影的交点称为消失点，两个消失点的连线即为消失线。由于消失点、消失线与直线、平面的方向有关，同时也包含着场景大量的三维结构和信息。因此，消失点(线)的估计在机器人导航、物体三维重建以及摄像机标定等方面有着广泛应用[1-5]。

在利用消失点(线)进行场景理解与三维重建过程中，其计算方法及计算理论一直以来是计算机视觉研究中的一个重要问题[6-9]。文献[6]提出了一种利用道路图像消失点相对不变量的摄像机旋转外参数的动态自动标定算法，该算法依据中心极限定理，动态估计汽车采集到的道路视频序列中实时道路消失点，利用小孔成像模型下的消失点与消失线方程，解析求得对应于当前统计特征的摄像机外部参数动态解。……