计算机视觉中的多视几何 第二版

计算机视觉的多视几何

吴毅红 中国科学院自动化研究所 模式识别国家重点实验室

主要内容 1. 单视几何(应用 单幅图像测量) 2. 两视几何(Epipolar Geometry 约束)空间平面与Homography

3. 三视几何(Trifocal Geometry 约束)

1. 单视几何成像平面

X摄 像 机 坐 标 系

Mm

O Y

Z成像平面

xi mi K[R, t ]Μi

O

1. 单视测量 目标、内容 研究的意义 国内外研究的现状 算法

1. 单视测量目标、内容 从单幅图像中恢复场景的全部或部分三 维信息 运用射影几何理论，探索利用单幅图像 实现场景测量所需的图像信息以及场景 信息，从而实现对场景中距离、面积、 体积等的测量

1. 单视测量研究的意义 利用超声波、激光等来测量，很容易受 到外界不可预测反射等因素的影响 基于图像的测量技术，因其所需的只是 场景图像，所以更灵活、方便、即时、 准确 具有非常广泛的应用前景，如法庭取证、 交通事故现场的测量、建筑物测量等等 很多方面

研究现状

1. 单视测量

用两幅或多幅图像对场景进行重建以后 进行测量的方法以及摄影测量学的方法 有很大的局限性 利用单幅图像对场景

2011年计算机导论修订第二版课后练习答案

第一章 一、简答题

1、什么是计算机？

计算机系统是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。

2、解释冯·诺依曼所提出的“存储程序”概念。

把程序和数据都以二进制的形式同意存放在存储器中，由机器自动执行。不同的程序解决不同的问题，实现了计算机通用计算的功能，

3、计算机有哪些主要的特点？

运算速度快`精度高

计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万次以上。一般计算机可以有市纪委甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。 具有逻辑判断和记忆能力

计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。 高度的自动化和灵活性

计算机采取存储程序方式工作，即把编号的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。

4、计算机有哪些主要的用途？

（1）科学计算 （2）数据处理 (3) 实时控制 （4）人工智能

（5）计算机辅

2011年计算机导论修订第二版课后练习答案

第一章 一、简答题

1、什么是计算机？

计算机系统是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。

2、解释冯·诺依曼所提出的“存储程序”概念。

把程序和数据都以二进制的形式同意存放在存储器中，由机器自动执行。不同的程序解决不同的问题，实现了计算机通用计算的功能，

3、计算机有哪些主要的特点？

运算速度快`精度高

计算机的字长越长，其精度越高，现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万次以上。一般计算机可以有市纪委甚至几十位（二进制）有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。 具有逻辑判断和记忆能力

计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。能够进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。 高度的自动化和灵活性

计算机采取存储程序方式工作，即把编号的程序输入计算机，机器便可依次逐条执行，这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。

4、计算机有哪些主要的用途？

（1）科学计算 （2）数据处理 (3) 实时控制 （4）人工智能

（5）计算机辅

习题一

1. 什么是操作系统？它的主要功能是什么？

答：操作系统是用来管理计算机系统的软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，以方便用户使用的程序集合；

其主要功能有进程管理、存储器管理、设备管理和文件管理功能。 2. 什么是多道程序设计技术？多道程序设计技术的主要特点是什么？

答：多道程序设计技术是把多个程序同时放入内存，使它们共享系统中的资源； 特点：（1）多道，即计算机内存中同时存放多道相互独立的程序；

（2）宏观上并行，是指同时进入系统的多道程序都处于运行过程中； （3）微观上串行，是指在单处理机环境下，内存中的多道程序轮流占有CPU，交替执行。

3. 批处理系统是怎样的一种操作系统？它的特点是什么？

答：批处理操作系统是一种基本的操作系统类型。在该系统中，用户的作业（包括程序、数据及程序的处理步骤）被成批的输入到计算机中，然后在操作系统的控制下，用户的作业自动地执行；

特点是：资源利用率高、系统吞吐量大、平均周转时间长、无交互能力。 4. 什么是分时系统？什么是实时系统？试从交互性、及时性、独立性、多路性和可靠性几个方面比较分时系统和实时系统。

答：分时系统：一个计算机和许多终端设备连接，每个用户可以通过终端向

第一章 计算机系统概论

1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。

硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8

? 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； ? 指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问； ? 指令和数据均用二进制表示；

? 指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表

示操作数在存储器中的位置；

? 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ? 机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释下列概念：

主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10

主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不

《计算机文化基础教程(第二版)》- 电子教案-

第一章 计算机与计算机文化1.1 计算机基础知识

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1.1 计算机基础知识 1.1.1 计算机的诞生与发展 1.计算机的发展 2.计算机的发展方向

1.1.2 计算机的特点与分类 1.计算机的特点 2.计算机的分类

1.1.3 计算机的应用

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1.1.1 计算机的诞生与发展 1.计算机的发展– 20世纪初，电子技术得到了迅猛的发展，这为第一台 20世纪初，电子技术得到了迅猛的发展，这为第一台 电子计算机的奠定了基础。 – 1943年，正值第二次世界大战，由于军事上弹道问题 1943年，正值第二次世界大战，由于军事上弹道问题 计算的需要，美国军械部与宾夕法尼亚大学合作，研 制电子计算机。 – 1945年底，第一台电子计算机研制成功，取名为 1945年底，第一台电子计算机研制成功，取名为 ENIAC(电子数字积分计算机)。 ENIAC(电子数字积分计算机)。 – 1946年2月15日，人们为ENIAC揭幕，所以，通常认为 1946年 15日，人们为ENIAC揭幕，所以，通常认为 世界

关于计算机视觉的一些简单介绍

历史、现状和一些发展趋势 (一点个人观点和感受)胡占义中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室

什么是计算机视觉三维场景计算机图形学

计算机视觉

图像图像处理抽象输入(如向量)

图像模式识别

抽象输出(如向量)

计算机视觉的4个重要阶段马尔计算机视觉建立主动视觉大辩论分层三维重建理论 1992-基于学习的视觉

1981-- 1988-1994

2001--

物体识别的二模型物体识别是计算机视觉的一个主要目标

MIT D. Marr

一个

马尔体的模三型维物 1981

巴像桥的的模基型于图 2004

MIT

+

T. Poggio

一个

计算机视觉的主要会议和刊物

三大会议–国际计算机视觉会议(ICCV)(二年一次)–欧洲计算机视觉会议(ECCV)(二年一次)–计算机视觉和模式识别会议(CVPR)(一年

一次)

二大刊物– IEEE Trans PAMI– International Journal of Computer Vision

一个重要奖：马尔奖

什么是计算机视觉

人类视觉的目的J J Gibson理论 1:适应外界环境 2:控制自身的运动整体感知不可计算

形状位置

D Marr:重构可见表面的几何形状可计算

运动

James Jerome Gibson

关于计算机视觉的一些简单介绍

历史、现状和一些发展趋势 (一点个人观点和感受)胡占义中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室

什么是计算机视觉三维场景计算机图形学

计算机视觉

图像图像处理抽象输入(如向量)

图像模式识别

抽象输出(如向量)

计算机视觉的4个重要阶段马尔计算机视觉建立主动视觉大辩论分层三维重建理论 1992-基于学习的视觉

1981-- 1988-1994

2001--

物体识别的二模型物体识别是计算机视觉的一个主要目标

MIT D. Marr

一个

马尔体的模三型维物 1981

巴像桥的的模基型于图 2004

MIT

+

T. Poggio

一个

计算机视觉的主要会议和刊物

三大会议–国际计算机视觉会议(ICCV)(二年一次)–欧洲计算机视觉会议(ECCV)(二年一次)–计算机视觉和模式识别会议(CVPR)(一年

一次)

二大刊物– IEEE Trans PAMI– International Journal of Computer Vision

一个重要奖：马尔奖

什么是计算机视觉

人类视觉的目的J J Gibson理论 1:适应外界环境 2:控制自身的运动整体感知不可计算

形状位置

D Marr:重构可见表面的几何形状可计算

运动

James Jerome Gibson

第1章 计算机系统概论

1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。

计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。

硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。

2. 如何理解计算机的层次结构？

答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。

（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。

（2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。

（3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。

通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。

3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。

答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。

4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？

答：计算机体系结构是指

第1章 计算机系统概论

1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。

硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。

2. 如何理解计算机的层次结构？

答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。

（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。 （2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。 （3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。

通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。

3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语

言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。

4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？

答：计算机体系结构是指那些