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竞技宝赛事平台-摄影测度原理

粒子图像测速方法在本质上说是一种摄影测量技术在透明柔性体运动测量
上的一种应用。了解摄影测量的相关知识对于 PIV 技术的把握具有着重要的意
义。
摄影测量是通过对摄像成像系统拍摄的图像进行分析计算，测量出被测物体
在三维空间中的几何参数和运动参数的一种测量方法。空间物体通过成像系统映
射在相机的像平面上，因此所采集的图像包含了物体的结构信息（PIV 中的粒子
图像包含了示踪粒子的空间分布信息与颗粒的尺度信息）。数字图像的最小单位
为像素（Pixel），每个像素的值（灰度信息）反映了空间物体表面对应点的光强
大小，而该点的图像位置对应于空间物体表面的几何位置。物体在像面上的位置
与它的实际物体位置的对应关系可由成像系统的几何投影模型（或称成像模型）
所决定。各种摄像测量任务中，都是基于成像映射关系，确定各种几何与运动参
数。从几何角度来看，摄像成像过程是从三维空间向二维空间的映射，是从高维
空间向低维空间的投影。
 
 
中心透视投影又称为针孔模型是立体视觉系统中常用的一种理想的线性摄 像机模型，是对光学成像几何关系的简化。中心透视投影模型假设物体表面的反 射光或发射光都经过一个“针孔”点而投影在像平面上，这个针孔”点称为光心， 也即投影中心或摄影中心。受光的直线传播条件约束，物点、光心和对应像点在 一条直线上。图 1-4 是中心透视投影模型成像，也就是针孔成像的原理示意图。 针孔模型主要由光心、成像面和光轴组成。中心透视投影模型中光心到像面的像 距 v 称为焦距 f，物距 u 等于光心到物体的距离。

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