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史上最简SLAM零基础解读(1) - 单孔成像→世界坐标,相机坐标,图像坐标,像素坐标 的相互转换

本人讲解关于slam一系列文章汇总链接:史上最全slam从零开始
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一、前言

我们这里直接给出结论,假设:
O w , Y w , X w , Z w : \color{Green} O_w, Y_w,X_w,Z_w: Ow,Yw,Xw,Zw: 世界坐标系,其中 O w O_w Ow 为该坐标,后续简称坐标系 W W W
O c , Y c , X c , Z c : \color{Green} O_c, Y_c,X_c,Z_c: Oc,Yc,Xc,Zc: 相机坐标系,其中 O c O_c Oc 为该坐标系的原点,后续简称坐标系 O O O
o , x , y : \color{Green} o, x,y: o,x,y: 图像坐标系,其中 o o o 为该坐标系的原点
u , v : \color{Green} u,v: u,v: 像素坐标系,以图像左上角为原点

P ( X w , Y w , Z w ) : \color{Green} P(X_w,Y_w,Z_w): P(Xw,Yw,Zw): 世界坐标系W中的一个三维空间点(可以认为现实世界中一个点的坐标)
p ( x , y ) : \color{Green} p(x,y): p(x,y): 像素坐标系中的像素坐标,这里以图像左上角为原点。

这里直接先上结论由世界坐标换算成像素坐标的公式: Z c [ u v 1 ] = [ 1 d x 0 u 0 0 1 d y v 0 0 0 1 ] [ f 0 0 0 0 f 0 0 0 0 1 0 ] [ R T 0 → 1 ] [ X w Y w Z w 1 ] = [ f x 0 u 0 0 0 f y v 0 0 0 0 1 0 ] [ R T 0 → 1 ] [ X w Y w Z w 1 ] Z_{c}\left[\begin{array}{l} u \\ v \\ 1 \end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc} \frac{1}{d x} & 0 & u_{0} \\ 0 & \frac{1}{d y} & v_{0} \\ 0 & 0 & 1 \end{array}\right]\left[\begin{array}{cccc} f & 0 & 0 & 0 \\ 0 & f & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}\right]\left[\begin{array}{cc} R & T \\ \overrightarrow{0} & 1 \end{array}\right]\left[\begin{array}{c} X_{w} \\ Y_{w} \\ Z_{w} \\ 1 \end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc} f_{x} & 0 & u_{0} & 0 \\ 0 & f_{y} & v_{0} & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array}\right]\left[\begin{array}{cc} R & T \\ \overrightarrow{0} & 1 \end{array}\right]\left[\begin{array}{c} X_{w} \\ Y_{w} \\ Z_{w} \\ 1\end{array}\right] Zcuv1=dx1000dy10u0v01f000f0001000[R0 T1]XwYwZw1=fx000fy0u0v01000[R0 T1]XwYwZw1

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二、

 
 
 
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