OpenCV实战（20）——图像投影关系

0. 前言

数码相机通过将光线通过镜头投射到图像传感器上来捕捉场景产生图像。由于通过将 3D 场景投影到 2D 平面上形成图像，因此场景与其图像之间以及同一场景的不同图像之间存在重要关系。射影 (Projective geometry) 几何也称投影几何，其使用数学术语描述和表征图像形成过程。在本节中，我们将介绍多视图图像中的一些基本投影关系，并解释如何将它们用于计算机视觉应用程序。我们将学习如何通过使用投影约束使匹配更加准确，以及如何使用两视图关系拼接多个图像。

1. 相机成像原理

我们首先介绍与场景投影和图像形成相关的基本概念。自摄影开始以来，图像的生成过程从本质上来讲并没有改变。来自场景的光线被相机通过正面光圈捕捉到，然后捕获到的光线照射到位于相机背面的图像平面(或图像传感器)。此外，镜头用于汇聚来自不同场景元素的光线，该过程如下图所示：