1. Введение
Для описания зрительных систем высших животных и человека и большинства систем компьютерного зрения могут быть применены схемы, представленные на рис.1.а и рис.1.б, соответственно. В них точки поверхностей объектов реального мира проецируются с помощью сферической линзы на светочувствительные элементы (палочки и колбочки на внутренней поверхности глаза или элементы светочувствительной матрицы). По законам геометрической оптики такое проецирование осуществляется через точку, соответствующую центру линзы, проецирование производится непараллельными лучами. В целях упрощения анализа считается, что проецируются точки плоской поверхности объекта (что для большинства объектов реального мира выполняется по крайней мере локально) на плоскую матрицу светочувствительных элементов (что, как правило, соответствует истине в системах компьютерного зрения и справедливо для локальных участков сетчатки глаза).
|
1.1. Если проецируемая поверхность объекта параллельна плоскости, содержащей светочувствительные элементы, как это показано на рис.1.а и рис.1.б, сформированное изображение объекта, подлежащее дальнейшей обработке и распознаванию, геометрически трансформируется преобразованием подобия, включающим в себя линейные смещения вдоль декартовых координатных осей, равномерное масштабирование, вращение в плоскости изображения и зеркальное отражение относительно произвольной прямой, лежащей в плоскости изображения и проходящей в ней через начало координат. Масштабирование, вращение и линейные смещения проекции объекта на светочувствительной среде возникают при соответствующих пространственных перемещениях объекта в поле зрения системы относительно его эталонного пространственного положения. Зеркальное отражение (если не рассматривать тривиальное отражение через зеркало) может возникать при наблюдении прозрачного объекта с обратной (задней) стороны, что в реальных ситуациях встречается нечасто.
1.2. Если плоскость, содержащая светочувствительные элементы, становится не параллельной отображаемой поверхности объекта (поворачивается относительно