用python和scipy 把batch_size=24的两组旋转矩阵转化为轴角,并求出轴角误差
时间: 2024-03-17 17:41:32 浏览: 65
好的,我可以帮你解决这个问题。首先,你需要安装scipy库,可以使用以下命令在命令行中安装:
```
pip install scipy
```
接下来,你可以使用以下代码将两组旋转矩阵转化为轴角:
```python
import numpy as np
from scipy.spatial.transform import Rotation as R
# 生成两组随机旋转矩阵
batch_size = 24
rot_mat_1 = np.random.rand(batch_size, 3, 3)
rot_mat_2 = np.random.rand(batch_size, 3, 3)
# 将旋转矩阵转化为轴角
r1 = R.from_matrix(rot_mat_1)
r2 = R.from_matrix(rot_mat_2)
axis_angle_1 = r1.as_rotvec()
axis_angle_2 = r2.as_rotvec()
```
现在,你可以计算轴角误差。轴角误差可以通过以下公式计算:
$$
\theta = 2\cos^{-1}(\frac{\langle\mathbf{u}_1,\mathbf{u}_2\rangle}{\|\mathbf{u}_1\|\|\mathbf{u}_2\|})\\
\Delta = \frac{\theta}{\|\mathbf{u}\|}
$$
其中,$\mathbf{u}_1$和$\mathbf{u}_2$是两组旋转矩阵对应的轴角向量,$\theta$是两个向量之间的夹角,$\Delta$是轴角误差。
你可以使用以下代码计算轴角误差:
```python
# 计算轴角误差
theta = 2 * np.arccos(np.clip(np.sum(axis_angle_1 * axis_angle_2, axis=1), -1, 1))
delta = theta / np.linalg.norm(axis_angle_1, axis=1)
```
现在,`delta`变量中存储了每组旋转矩阵对应的轴角误差。
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