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CV リファレンス マニュアル

最終変更者: 怡土順一, 最終変更リビジョン: 448, 最終変更日時: 2008-12-24 00:28:23 +0900 (水, 24 12月 2008)


カメラキャリブレーションと3次元再構成(Camera Calibration and 3D Reconstruction)


エピポーラ幾何(Epipolar Geometry)


FindFundamentalMat

2枚の画像間の点対応から基礎行列(F行列)を計算する

int cvFindFundamentalMat( const CvMat* points1,
                          const CvMat* points2,
                          CvMat* fundamental_matrix,
                          int    method=CV_FM_RANSAC,
                          double param1=1.,
                          double param2=0.99,
                          CvMat* status=NULL);

points1
大きさが2xN, Nx2, 3xN,また は Nx3 の1枚目の画像上の点の配列 (N は点の数). マルチチャンネルで大きさ 1xN,または Nx1 の配 列も使用可能である. 点の座標は浮動小数点型で表される(単精度または倍精度).
points2
2枚目の画像上の点の配列で point1とフォーマッ トやサイズは同じ.
fundamental_matrix
出力される基礎行列.サイズは 3x3, または 9x3(7-point methodは3つの行列を返す).
method
基礎行列の計算手法.
CV_FM_7POINT - 7-pointアルゴリズム. N == 7
CV_FM_8POINT - 8-pointアルゴリズム. N >= 8
CV_FM_RANSAC - RANSAC アルゴリズム. N >= 8
CV_FM_LMEDS - LMedSアルゴリズム. N >= 8
param1
RANSAC またはLMedSメソッドのときにのみ使用されるパラメー タ.点からエピポーラ線までの最大距離(その距離を超えるもの は外れ値であると判断し,それらを最終的な基礎行列の計算に使 用しない)をピクセル単位で示す.通常は0.5 または 1.0にセッ トされる.
param2
RANSAC または LMedSメソッドのときにのみ使用されるパラメータ. 行列の計算精度の信頼レベルを示す.
status
N個の要素をもつオプションの出力配列.各要素において外れ値 のときは0,そうでないときは1がセットされている. この配列はRANSACまた はLMedSメソッドのときのみ計算される.他の手法では,すべて1にセットされる.

エピポーラ幾何は以下の式で表される.

p2T*F*p1=0,

ここで F は基礎行列,p1p2 は2枚の画像間での対応点である.

関数 cvFindFundamentalMat は,基礎行列を上記の4つの手法の うちの1つを用いて計算し,求めた基礎行列の数(1 または 3) を返す.もし行列が求まらないときは0を返す.

計算された基礎行列は,この後cvComputeCorrespondEpilinesに渡され,指定された点に対応するエピポーラ線を求める.

(例)RANSACアルゴリズムを用いた基礎行列の推定

int point_count = 100;
CvMat* points1;
CvMat* points2;
CvMat* status;
CvMat* fundamental_matrix;

points1 = cvCreateMat(1,point_count,CV_32FC2);
points2 = cvCreateMat(1,point_count,CV_32FC2);
status = cvCreateMat(1,point_count,CV_8UC1);

/* 点対応を与える */
for( i = 0; i < point_count; i++ )
{
    points1->data.db[i*2] = <x1,i>;
    points1->data.db[i*2+1] = <y1,i>;
    points2->data.db[i*2] = <x2,i>;
    points2->data.db[i*2+1] = <y2,i>;
}

fundamental_matrix = cvCreateMat(3,3,CV_32FC1);
int fm_count = cvFindFundamentalMat( points1,points2,fundamental_matrix,
                                     CV_FM_RANSAC,1.0,0.99,status );

ComputeCorrespondEpilines

ステレオ画像の一方の画像上の点に対応する他方の画像上の エピポーラ線を計算する

void cvComputeCorrespondEpilines( const CvMat* points,
                                  int which_image,
                                  const CvMat* fundamental_matrix,
                                  CvMat* correspondent_lines);

points
入力点で大きさは2xN, Nx2, 3xN,また はNx3の配列である (ここで N は 点の数). マルチチャンネルの 1xN,また は Nx1 の配列も使用可能.
which_image
pointsを含む画像のインデックス(1 または 2).
fundamental_matrix
基礎行列.
correspondent_lines
計算されたエピポーラ線.大きさ は3xN また Nx3 の配列.

関数 cvComputeCorrespondEpilines は,ステレオ画像の一方の 画像上の各点に対応する他方の画像上の点(つまり,同じ3次元点を投影したもの) を含むような直線の方程式を求める. それぞれの線は,以下に示すように3つの要素 l=[a,b,c]T を持つベクトルで表される.


lT*[x, y, 1]T=0, または
a*x + b*y + c = 0

基礎行列の定義から (cvFindFundamentalMat を 参照),1枚目の画像(which_image=1)上の 点p1に対応する直線l2は 以下のように計算される.
l2=F*p1
また,2枚目の画像(which_image=2)上の 点p2に対応する直線l1は 以下のように計算される.
l1=FT*p2

直線の係数はある範囲内に収まる.この直線は (a2+b2=1)となるように正規化され, correspondent_lines として保存される.


ConvertPointsHomogenious

座標を同次座標系に(または同次座標系から)変換する

void cvConvertPointsHomogenious( const CvMat* src, CvMat* dst );

src
入力点の配列.大きさは2xN, Nx2, 3xN, Nx3, 4xN, またはNx4(ここでNは点の数).マルチチャンネ ルの1xNまたはNx1の配列も使用可能.
dst
出力点の配列.入力配列と同じ数の点が含まれる次元数は,同じ, あるいは入力より1少ないか1大きい.そして2..4の範囲内でなければならない.

関数 cvConvertPointsHomogenious は,2次元または3次元の点を 同次座標系に(または同次座標系から)変換,単純なコピー,あるいは配列の 転置を行う.もし入力配列の次元が出力配列より大きい場合,各座標値はベク トルの最後の座標値(要素値)で割られる.

(x,y[,z],w) -> (x',y'[,z']):

x' = x/w
y' = y/w
z' = z/w (出力が3次元の場合)
出力配列の次元が大きい場合は,それぞれの点座標ベクトルに1が加えられる.
(x,y[,z]) -> (x,y[,z],1)
これ以外の場合は,入力配列が単純に出力にコピー(オプションとして転置を伴う)される. 注釈:この関数はさまざまな種類の配列を受け付けるので, 入力と出力の次元が不明瞭であるときはエラーを報告する場合がある. この関数を入力点数 N>=5 で使用するか, マルチチャンネルの Nx1 または 1xN の配列を用いれば,常に安全 である.

OpenCV-1.0 リファレンス マニュアル
OpenCV-1.1pre リファレンス マニュアル
OpenCVサンプルコード


CV_ASSERT
CV_CALL
CV_CHECK
CV_CMP
CV_ERROR
CV_FUNCNAME
CV_GET_SEQ_ELEM
CV_GRAPH_EDGE_FIELDS
CV_GRAPH_FIELDS
CV_GRAPH_VERTEX_FIELDS
CV_IABS
CV_IMAGE_ELEM
CV_IMAX
CV_IMIN
CV_NODE_HAS_NAME
CV_NODE_IS_COLLECTION
CV_NODE_IS_EMPTY
CV_NODE_IS_FLOW
CV_NODE_IS_INT
CV_NODE_IS_MAP
CV_NODE_IS_REAL
CV_NODE_IS_SEQ
CV_NODE_IS_STRING
CV_NODE_IS_USER
CV_NODE_SEQ_IS_SIMPLE
CV_QUADEDGE2D_FIELDS
CV_RGB
CV_SEQUENCE_FIELDS
CV_SET_FIELDS
CV_SIGN
CV_SUBDIV2D_FIELDS
CV_SUBDIV2D_POINT_FIELDS
CV_SWAP
CV_TREE_NODE_FIELDS
CV_TURN_ON_IPL_COMPATIBILITY
EXIT
MAX
MIN
OPENCV_ASSERT
OPENCV_CALL
OPENCV_ERRCHK
OPENCV_ERROR
__BEGIN__
__END__

CvANN_MLP
CvANN_MLP_TrainParams
CvANN_MLP::create
CvANN_MLP::train
CvArr
CvAttrList
CvBoost
CvBoostParams
CvBoostTree
CvBoost::get_weak_predictors
CvBoost::predict
CvBoost::prune
CvBoost::train
CvBox2D
CvCapture
CvConDensation
CvConnectedComp
CvConvexityDefect
CvDTree
CvDTreeNode
CvDTreeParams
CvDTreeSplit
CvDTreeTrainData
CvDTree::predict
CvDTree::train
CvEM
CvEMParams
CvEM::train
CvFileNode
CvFileStorage
CvGraph
CvGraphScanner
CvHMM
CvImgObsInfo
CvHaarClassifier
CvHaarClassifierCascade
CvHaarFeature
CvHaarStageClassifier
CvHistogram
CvKNearest
CvKNearest::find_nearest
CvKNearest_train
CvKalman
CvMat
cvMatMul
cvMatMulAdd
CvMatND
CvMemBlock
CvMemStorage
CvMemStoragePos
CvNormalBayesClassifier
CvNormalBayesClassifier::predict
CvNormalBayesClassifier::train
CvPoint
CvPoint2D32f
CvPoint2D64f
CvPoint3D32f
CvPoint3D64f
CvQuadEdge2D
CvRTParams
CvRTrees
CvRTrees::get_proximity
CvRTrees::get_var_importance
CvRTrees::predict
CvRTrees::train
CvRect
CvSVM
CvSVMParams
CvSVM::get_support_vector
CvSVM::train
CvScalar
CvSeq
CvSeqBlock
CvSet
CvSize
CvSize2D32f
CvSlice
CvSparseMat
CvStatModel
CvStatModel::CvStatModel
CvStatModel::clear
CvStatModel::CvStatModel(data)
CvStatModel::~CvStatModel
CvStatModel::load
CvStatModel::predict
CvStatModel::read
CvStatModel::save
CvStatModel::train
CvStatModel::write
CvSubdiv2D
CvSubdiv2DPoint
CvTermCriteria
CvTreeNodeIterator
CvTypeInfo
IplImage
RTreesOOBerror

cv2DRotationMatrix
cv3dTrackerCalibrateCameras
cv3dTrackerLocateObjects
cvAbsDiff
cvAbsDiffS
cvAcc
cvAdaptiveThreshold
cvAdd
cvAddS
cvAddWeighted
cvAlloc
cvAnd
cvAndS
cvApproxChains
cvApproxPoly
cvArcLength
cvAvg
cvAvgSdv
cvBackProjectPCA
cvBoundingRect
cvBoxPoints
cvCalcBackProject
cvCalcBackProjectPatch
cvCalcCovarMatrix
cvCalcCovarMatrixEx
cvCalcDecompCoeff
cvCalcEMD2
cvCalcEigenObjects
cvCalcGlobalOrientation
cvCalcHist
cvCalcImageHomography
cvCalcMotionGradient
cvCalcOpticalFlowBM
cvCalcOpticalFlowHS
cvCalcOpticalFlowLK
cvCalcOpticalFlowPyrLK
cvCalcPCA
cvCalcPGH
cvCalcProbDensity
cvCalcSubdivVoronoi2D
cvCalibrateCamera2
cvCamShift
cvCanny
cvCartToPolar
cvCbrt
cvCheckArr
cvCheckContourConvexity
cvCircle
cvClearGraph
cvClearHist
cvClearMemStorage
cvClearND
cvClearSeq
cvClearSet
cvClearSubdivVoronoi2D
cvClipLine
cvClone
cvCloneGraph
cvCloneImage
cvCloneMat
cvCloneMatND
cvCloneSeq
cvCloneSparseMat
cvCmp
cvCmpS
cvCompareHist
cvComputeCorrespondEpilines
cvConDensInitSampleSet
cvConDensUpdateByTime
cvContourArea
cvContourFromContourTree
cvConvert
cvConvertImage
cvConvertPointsHomogenious
cvConvertScale
cvConvertScaleAbs
cvConvexHull2
cvConvexityDefects
cvCopy
cvCopyHist
cvCopyMakeBorder
cvCornerEigenValsAndVecs
cvCornerHarris
cvCornerMinEigenVal
cvCountNonZero
cvCreate2DHMM
cvCreateCameraCapture
cvCreateChildMemStorage
cvCreateConDensation
cvCreateContourTree
cvCreateData
cvCreateFileCapture
cvCreateGraph
cvCreateGraphScanner
cvCreateHist
cvCreateImage
cvCreateImageHeader
cvCreateKalman
cvCreateMat
cvCreateMatHeader
cvCreateMatND
cvCreateMatNDHeader
cvCreateMemStorage
cvCreateObsInfo
cvCreatePOSITObject
cvCreateSeq
cvCreateSet
cvCreateSparseMat
cvCreateStructuringElementEx
cvCreateSubdivDelaunay2D
cvCreateTrackbar
cvCreateVideoWriter
cvCrossProduct
cvCvtColor
cvCvtScale
cvCvtSeqToArray
cvDCT
cvDFT
cvDecRefData
cvDeleteMoire
cvDestroyAllWindows
cvDestroyWindow
cvDet
cvDilate
cvDistTransform
cvDiv
cvDotProduct
cvDrawChessBoardCorners
cvDrawContours
cvDynamicCorrespondMulti
cvEViterbi
cvEigenDecomposite
cvEigenProjection
cvEigenVV
cvEllipse
cvEllipse2Poly
cvEllipseBox
cvEndFindContours
cvEndWriteSeq
cvEndWriteStruct
cvEqualizeHist
cvErode
cvError
cvErrorStr
cvEstimateHMMStateParams
cvEstimateObsProb
cvEstimateTransProb
cvExp
cvFastArctan
cvFillConvexPoly
cvFillPoly
cvFilter2D
cvFindChessboardCorners
cvFindContours
cvFindCornerSubPix
cvFindExtrinsicCameraParams2
cvFindFundamentalMat
cvFindGraphEdge
cvFindGraphEdgeByPtr
cvFindHomography
cvFindNearestPoint2D
cvFindNextContour
cvFindRuns
cvFindStereoCorrespondence
cvFindType
cvFirstType
cvFitEllipse2
cvFitLine2D
cvFlip
cvFloodFill
cvFlushSeqWriter
cvFree
cvGEMM
cvGet1D
cvGet2D
cvGet3D
cvGetND
cvGetAffineTransform
cvGetCaptureProperty
cvGetCentralMoment
cvGetCol
cvGetCols
cvGetDiag
cvGetDims
cvGetElemType
cvGetErrMode
cvGetErrStatus
cvGetFileNode
cvGetFileNodeByName
cvGetFileNodeName
cvGetGraphVtx
cvGetHashedKey
cvGetHistValue_1D
cvGetHistValue_2D
cvGetHistValue_3D
cvGetHistValue_nD
cvGetHuMoments
cvGetImage
cvGetImageCOI
cvGetImageROI
cvGetMat
cvGetMinMaxHistValue
cvGetModuleInfo
cvGetNextSparseNode
cvGetNormalizedCentralMoment
cvGetNumThreads
cvGetOptimalDFTSize
cvGetPerspectiveTransform
cvGetQuadrangleSubPix
cvGetRawData
cvGetReal1D
cvGetReal2D
cvGetReal3D
cvGetRealND
cvGetRectSubPix
cvGetRootFileNode
cvGetRow
cvGetRows
cvGetSeqElem
cvGetSeqReaderPos
cvGetSetElem
cvGetSize
cvGetSpatialMoment
cvGetSubRect
cvGetTextSize
cvGetThreadNum
cvGetTickCount
cvGetTickFrequency
cvGetTrackbarPos
cvGetWindowHandle
cvGetWindowName
cvGoodFeaturesToTrack
cvGrabFrame
cvGraphAddEdge
cvGraphAddEdgeByPtr
cvGraphAddVtx
cvGraphEdgeIdx
cvGraphRemoveEdge
cvGraphRemoveEdgeByPtr
cvGraphRemoveVtx
cvGraphRemoveVtxByPtr
cvGraphVtxDegree
cvGraphVtxDegreeByPtr
cvGraphVtxIdx
cvGuiBoxReport
cvHaarDetectObjects
cvHoughCircles
cvHoughLines2
cvImgToObs_DCT
cvInRange
cvInRangeS
cvIncRefData
cvInitFont
cvInitImageHeader
cvInitLineIterator
cvInitMatHeader
cvInitMatNDHeader
cvInitMixSegm
cvInitSparseMatIterator
cvInitSystem
cvInitTreeNodeIterator
cvInitUndistortMap
cvInpaint
cvInsertNodeIntoTree
cvIntegral
cvInvSqrt
cvInvert
cvIsInf
cvIsNaN
cvKMeans2
cvKalmanCorrect
cvKalmanPredict
cvLUT
cvLaplace
cvLine
cvLoad
cvLoadHaarClassifierCascade
cvLoadImage
cvLog
cvLogPolar
cvMahalanobis
cvMakeAlphaScanlines
cvMakeHistHeaderForArray
cvMakeScanlines
cvMakeSeqHeaderForArray
cvMat
cvMatchContourTrees
cvMatchShapes
cvMatchTemplate
cvMax
cvMaxRect
cvMaxS
cvMeanShift
cvMemStorageAlloc
cvMemStorageAllocString
cvMerge
cvMin
cvMinAreaRect2
cvMinEnclosingCircle
cvMinMaxLoc
cvMinS
cvMixChannels
cvMixSegmL2
cvMoments
cvMorphEpilinesMulti
cvMorphologyEx
cvMoveWindow
cvMul
cvMulSpectrums
cvMulTransposed
cvMultiplyAcc
cvNamedWindow
cvNextGraphItem
cvNextTreeNode
cvNorm
cvNormalize
cvNormalizeHist
cvNot
cvNulDevReport
cvOpenFileStorage
cvOr
cvOrS
cvPOSIT
cvPerspectiveTransform
cvPointPolygonTest
cvPointSeqFromMat
cvPolarToCart
cvPolyLine
cvPostWarpImage
cvPow
cvPreCornerDetect
cvPrevTreeNode
cvPreWarpImage
cvProjectPCA
cvProjectPoints2
cvPtr1D
cvPtr2D
cvPtr3D
cvPtrND
cvPutText
cvPyrDown
cvPyrMeanShiftFiltering
cvPyrSegmentation
cvPyrUp
cvQueryFrame
cvQueryHistValue_1D
cvQueryHistValue_2D
cvQueryHistValue_3D
cvQueryHistValue_nD
cvRNG
cvRandArr
cvRandInt
cvRandReal
cvRandShuffle
cvRange
cvRead
cvReadByName
cvReadChainPoint
cvReadInt
cvReadIntByName
cvReadRawData
cvReadRawDataSlice
cvReadReal
cvReadRealByName
cvReadString
cvReadStringByName
cvRectangle
cvRedirectError
cvReduce
cvRegisterModule
cvRegisterType
cvRelease
cvRelease2DHMM
cvReleaseCapture
cvReleaseConDensation
cvReleaseData
cvReleaseFileStorage
cvReleaseGraphScanner
cvReleaseHaarClassifierCascade
cvReleaseHist
cvReleaseImage
cvReleaseImageHeader
cvReleaseKalman
cvReleaseMat
cvReleaseMatND
cvReleaseMemStorage
cvReleaseObsInfo
cvReleasePOSITObject
cvReleaseSparseMat
cvReleaseStructuringElement
cvReleaseVideoWriter
cvRemap
cvRemoveNodeFromTree
cvRepeat
cvResetImageROI
cvReshape
cvReshapeMatND
cvResize
cvResizeWindow
cvRestoreMemStoragePos
cvRetrieveFrame
cvRodrigues2
cvRound
cvRunHaarClassifierCascade
cvRunningAvg
cvSVBkSb
cvSVD
cvSampleLine
cvSave
cvSaveImage
cvSaveMemStoragePos
cvScale
cvScaleAdd
cvSegmentMotion
cvSeqElemIdx
cvSeqInsert
cvSeqInsertSlice
cvSeqInvert
cvSeqPartition
cvSeqPop
cvSeqPopFront
cvSeqPopMulti
cvSeqPush
cvSeqPushFront
cvSeqPushMulti
cvSeqRemove
cvSeqRemoveSlice
cvSeqSearch
cvSeqSlice
cvSeqSort
cvSet
cvSet1D
cvSet2D
cvSet3D
cvSetND
cvSetAdd
cvSetCaptureProperty
cvSetData
cvSetErrMode
cvSetErrStatus
cvSetHistBinRanges
cvSetIPLAllocators
cvSetIdentity
cvSetImageCOI
cvSetImageROI
cvSetImagesForHaarClassifierCascade
cvSetMemoryManager
cvSetMouseCallback
cvSetNew
cvSetNumThreads
cvSetReal1D
cvSetReal2D
cvSetReal3D
cvSetRealND
cvSetRemove
cvSetRemoveByPtr
cvSetSeqBlockSize
cvSetSeqReaderPos
cvSetTrackbarPos
cvSetZero
cvShowImage
cvSmooth
cvSnakeImage
cvSobel
cvSolveCubic
cvSplit
cvSqrt
cvSquareAcc
cvStartAppendToSeq
cvStartFindContours
cvStartNextStream
cvStartReadChainPoints
cvStartReadRawData
cvStartReadSeq
cvStartWriteSeq
cvStartWriteStruct
cvStdErrReport
cvSub
cvSubRS
cvSubS
cvSubdiv2DEdgeDst
cvSubdiv2DEdgeOrg
cvSubdiv2DGetEdge
cvSubdiv2DLocate
cvSubdiv2DRotateEdge
cvSubdivDelaunay2DInsert
cvSubstituteContour
cvSum
cvThreshHist
cvThreshold
cvTrace
cvTransform
cvTranspose
cvTreeToNodeSeq
cvTypeOf
cvUndistort2
cvUniformImgSegm
cvUnregisterType
cvUpdateMotionHistory
cvUseOptimized
cvWaitKey
cvWarpAffine
cvWarpPerspective
cvWatershed
cvWrite
cvWriteComment
cvWriteFileNode
cvWriteFrame
cvWriteInt
cvWriteRawData
cvWriteReal
cvWriteString
cvXor
cvXorS
cvmGet
cvmSet
error_handling_sample
error_macros