罗德里格斯公式推导,以及如何使用cv2.Rodrigues进行旋转矩阵和旋转向量之间的相互转化

简介: 罗德里格斯公式推导,以及如何使用cv2.Rodrigues进行旋转矩阵和旋转向量之间的相互转化

1 罗德里格斯公式推导

在三维空间中,旋转矩阵R 可以对坐标系(基向量组)进行刚性的旋转变换:

$$ R=\left[\begin{array}{lll} r_{x x} & r_{x y} & r_{x z} \\ r_{y x} & r_{y y} & r_{y z} \\ r_{z x} & r_{z y} & r_{z z} \end{array}\right] $$

2 cv2.Rodrigues进行旋转矩阵和旋转向量之间的相互转化

我们在使用retval, rvec, tvec = cv2.solvePnP(objp, imgp, K, D_0, flags=cv2.SOLVEPNP_ITERATIVE)会计算得到一个旋转向量rvec,但是我们通常需要把这个旋转向量转换为旋转矩阵

而opencv内置的cv.Rodrigues()函数可以进行将:

  • 旋转向量转换为旋转矩阵
  • 或把旋转矩阵转换为旋转向量

1、Rodrigues(src[, dst[, jacobian]]) -> dst, jacobian

  • 输入src:旋转向量((3,1)或者(1,3))或者旋转矩阵(3,3);
  • 输出dst:旋转矩阵(3,3)或者旋转向量((3,1)或者(1,3));
  • 输出jacobin:可选项,输出雅克比矩阵(3x9或者9x3),输入数组对输出数组的偏导数。

2、代码

import cv2
import numpy as np

extrinsic = np.array([[0.05812254, 0.9969995, 0.05112498, 0.043909],
                    [-0.02821786, -0.04955038, 0.99837293, -0.026862],
                    [0.99791058, -0.05947061, 0.02525319, -0.006717],
                    [0., 0., 0., 1.]])
rot_mat = extrinsic[:3, :3]
print(f"rot_mat:\n {rot_mat}")

# 把旋转矩阵转化为旋转向量
rvec, _ = cv2.Rodrigues(rot_mat)
print(f"rvec:\n {rvec}")

# 把旋转向量转换为旋转矩阵
rot_mat, _ = cv2.Rodrigues(rvec)
print(f"rot_mat:\n {rot_mat}")

输出结果如下:

rot_mat:
 [[ 0.05812254  0.9969995   0.05112498]
 [-0.02821786 -0.04955038  0.99837293]
 [ 0.99791058 -0.05947061  0.02525319]]
rvec:
 [[-1.25346463]
 [-1.12186936]
 [-1.21480507]]
rot_mat:
 [[ 0.05812254  0.9969995   0.05112498]
 [-0.02821786 -0.04955038  0.99837293]
 [ 0.99791058 -0.05947061  0.02525319]]

注意:

使用cv.Rodrigues旋转矩阵转换为旋转向量,这个旋转向量并不是欧拉角,因此通过这个旋转矩阵和我们用欧拉角转换得到的旋转矩阵也是有区别的!!!!

目录
相关文章
|
6月前
|
计算机视觉
图像处理之给定任意四点不规则放缩
图像处理之给定任意四点不规则放缩
31 3
|
4月前
第4章-变换-4.1-基础变换
第4章-变换-4.1-基础变换
30 0
|
6月前
|
传感器 算法 vr&ar
技术心得:方向余弦矩阵(DCM)简介
技术心得:方向余弦矩阵(DCM)简介
|
7月前
|
数据可视化
R语言进行数据结构化转换:Box-Cox变换、“凸规则”变换方法
R语言进行数据结构化转换:Box-Cox变换、“凸规则”变换方法
|
资源调度 PyTorch 算法框架/工具
pytorch 如何生成指定位置、尺度参数的随机高斯矩阵,并指定这个随机矩阵的形式
在上述代码中,我们使用 torch.normal(mean=mu, std=sigma, size=(m, n)) 函数直接生成了一个形状为 (m, n) 的随机高斯矩阵 data,其中 mean 参数指定了均值,std 参数指定了标准差。 需要注意的是,与 torch.randn() 不同,torch.normal() 生成的是具有指定均值和标准差的高斯分布,因此生成的随机矩阵不一定是标准正态分布。如果需要生成标准正态分布随机矩阵,可以将 mean 参数设置为 0,std 参数设置为 1。
1203 1
|
Java
矩阵重叠(Java实现)
矩阵重叠(Java实现)
153 1
矩阵重叠(Java实现)
|
机器学习/深度学习 传感器 算法
【图像分解】基于小波变换实现二维图像分解附matlab代码
【图像分解】基于小波变换实现二维图像分解附matlab代码
|
机器学习/深度学习 算法 计算机视觉
【图像重构】基于3D 离散余弦变换实现图像的快速压缩重构附matlab代码
【图像重构】基于3D 离散余弦变换实现图像的快速压缩重构附matlab代码