Трансформация координат C++

Question

У меня есть веб-камера, указывающая на стол на уклоне, и с ним я отслеживаю маркеры. У меня есть transformMatrix в OpenSceneGraph, и его часть перевода содержит относительные координаты от отслеживаемого объекта к камере. Поскольку камера направлена ​​на уклон, когда я перемещаю маркер по таблице, оси Y и Z обновляются, хотя все, что я хочу обновить, это ось Z, потому что высота маркера не меняет только его расстояние до камера. Это приводит к тому, что когда проектировать модель на маркере в OpenSceneGraph, модель слегка выключена, и когда я перемещаю маркер, значения Y и Z обновляются некорректно.

Итак, я предполагаю, что мне нужна матрица трансформации, с которой я умножаю каждую точку, чтобы у меня была новая система координат, которая лежит ортогонально на поверхности стола. Что-то вроде этого: A * v1 = v2 v1 - это координаты камеры, а v2 - мои «координаты таблицы» Итак, теперь я выбрал 4 балла для «калибровки» моей системы. Поэтому я поместил маркер в верхний левый угол экрана и определил v1 как текущие координаты камеры и v2 как (0,0,0), и я сделал это для 4 разных точек. И затем, беря линейные уравнения, получаемые от наличия неизвестной Матрицы и двух известных векторов, я решил матрицу.

Я думал, что значения, которые я получил бы для матрицы, были бы значениями, необходимыми для умножения координат камеры, чтобы модель правильно обновилась на маркере. Но когда я умножаю известные координаты камеры, которые я собрал раньше, с матрицей, я не получил ничего близкого к тому, что были под мои координаты «таблицы».

Является ли мой aproach совершенно неправым, я просто что-то вложил в уравнения? (решена с помощью wolframalpha.com) Есть ли более простой или лучший способ сделать это? Любая помощь будет принята с благодарностью, как я бы потерял и под какое-то время давление: -/ Спасибо, David

Answer 1

Если вы знаете место в физическом мире ваших четырех маркеров и вы записали как они появляются на камере, вы должны иметь возможность получить какое-то преобразование.

Когда вы выполняете калибровку, наверняка вы хотите поместить маркер в четыре угла стола, а не на экран? Если вы просто делаете углы экрана, я думаю, вы, вероятно, не соглашаетесь с наклоном стола.

Является ли таблица буквально наклонной относительно камеры или она также вращается?

Answer 2

Когда я перемещаю маркер по таблице, оси Y и Z обновляются, хотя все, что я хочу обновить, это ось Z, потому что высота маркера не изменяет только его расстояние до камеры.

Только в том случае, если направление просмотра вашей камеры выровнено по оси Y (или по оси Z). Если камера не выровнена с Y, это означает, что преобразование будет применять поворот вокруг оси X, следовательно, изменяя координаты Y и Z маркера.

Итак, я предполагаю, что мне нужна матрица трансформации, с которой я умножаю каждую точку, так что у меня есть новая система координат, которая лежит ортогонально на поверхности стола.

Да, это так.После этого, вы будете иметь 2 прообразов:

1. t_table выразить координаты маркеров в таблице ссылочного,
2. T_camera выразить таблицы координат в ссылочной камере.

Поиск T_camera из одного 2-го изображения затруднен, потому что информация о глубине отсутствует.

Эта проблема известна как проблема с позой - она ​​изучена другими людьми - Даниэлем Дементоном. Он разработал быстрый и надежный алгоритм, чтобы найти позу объекта:

• статьи можно ознакомиться на его research homepage, раздел 4 «модель на основе объекта Pose» (и в частности, «Model-Based объекта Поза в 25 строк кода» , 1995 год);
• код на the same place, раздел «ПОЗИТ (C и Matlab)».

Обратите внимание, что библиотека OpenCv предлагает реализацию алгоритма DeMenthon. Эта библиотека также предлагает удобный и простой в использовании интерфейс для захвата изображений с веб-камеры. Это стоит попробовать: OpenCv homepage