Abstract
三維物體的運動估測是電腦視覺的主要應用之一，其可應用在路徑分析及軌跡預測等。在本論文中，我們將以標誌法來解決攝影機校正及三維物體運動之估測，同時並模擬二維超音波心臟影像的三度空間立體重組。攝影機校正的目的，在於建立二維影像座標系統與三維慣性座標系統之間的關係，在以前相關的方法中，大多未考慮像素比例的效應，在此，我們將提出一種包含像素比例攝影機參數的方法，只需要一個梯形的標誌即可做攝影機校正，所以此標誌法是相當容易執行的。為了精簡我們的問題，我們採用針孔模型來做為攝影機的系統模型。在完成攝影機校正之後，亦即在建立二維影像座標系統與三維慣性座標系統之間的對應關係後，尚需決定在不同時刻，四個梯形頂點座標的對應關係，而此對應關係可由梯形標誌的幾何特性，在影像處理後即可得到，因此，此標誌法可輕易的解決點與點的對應問題。在不同時刻之梯形頂點的對應關係建立後，在本論文中，將介紹兩種方法來描述三維物體的運動狀態，即直接法與間接法，這兩種方法皆能應用在前述的梯形標誌法中，而且將來也可做為超音波心臟影像三度空間之重組中，二維影像位置之記錄方法。直接法以攝影機中心做為參考點，之後可將所有的結果，同時轉換到任何一個我們較喜歡的座標系統，以便將定位完的影像做更進一步地處理，像是立體重組；間接法則將直接法中的資料轉換成影像之間彼此的相對位置，如此也足以完整地描述平面影像在三度空間中的位置。之後，我們將建立一套模擬流程，以便了解及客觀地比較，那些內插法應用於超音波心臟影像的三度空間重組時較為合適，並討論這些方法在使用上必須注意的地方。至此，我們可以發現，用電腦視覺的方法來解決超音波探頭三度空間的定位問題，來取代以往那些繁雜而擾人的設備，如機械手臂等，在將來是很有可能實現的。