基于多视几何的基础矩阵快速求解与验证系统
项目介绍
本项目专注于计算机视觉中多视几何的核心问题——基础矩阵(Fundamental Matrix)的快速计算与验证。系统实现了从图像特征点对应关系出发,通过多种经典数值算法求解基础矩阵,并进行精度评估与可视化分析,旨在为多视几何理论研究与实际应用提供一套完整的工具链。
功能特性
- 多算法支持:集成七点法、八点法等经典基础矩阵求解算法
- 鲁棒性估计:采用RANSAC方法处理 outliers,提高估计精度
- 数据预处理:特征点坐标归一化处理,增强数值稳定性
- 全面评估体系:重投影误差、内点比率、计算时间等多维度评估指标
- 直观可视化:极线约束示意图、特征点匹配显示、极几何关系图
- 详细分析报告:生成包含算法稳定性分析和实用建议的文本报告
使用方法
- 准备输入数据:
- 输入同一场景的两幅不同视角图像(JPG/PNG格式)
- 提供特征点对应关系矩阵(N×4格式,每行为x1,y1,x2,y2)
- 设置算法参数(算法类型、RANSAC参数、误差阈值等)
- 运行系统:执行主程序开始计算过程
- 查看结果:
- 获取3×3基础矩阵结果
- 分析算法评估指标
- 观察可视化结果图
- 查阅精度分析报告
系统要求
- MATLAB R2018b 或更高版本
- 图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)
- 推荐内存:4GB 以上
- 磁盘空间:至少500MB可用空间
文件说明
主程序文件整合了系统的核心处理流程,包括数据读取与预处理、特征点对应关系校验、基础矩阵计算算法的调度执行、RANSAC鲁棒估计过程的控制、重投影误差与内点分析等精度评估指标的计算、极几何可视化图形的生成,以及最终精度报告的综合生成与输出。