两组tensor类型的欧拉角求mse

时间: 2024-03-05 10:54:02 浏览: 27
两组欧拉角之间的 MSE(Mean Squared Error,均方误差)可以通过以下步骤计算: 1. 将两组欧拉角转换为旋转矩阵。 2. 将两个旋转矩阵计算出它们之间的旋转矩阵差。 3. 将旋转矩阵差转换回欧拉角,并计算欧拉角之间的差值。 4. 计算差值的平方和的平均数,即为两组欧拉角之间的 MSE。 下面是一段示例代码,演示如何计算两组欧拉角之间的 MSE: ```python import torch import math from torch import nn # 定义欧拉角转旋转矩阵的函数 def euler_to_rotation_matrix(euler_angles): """ 将欧拉角转换为旋转矩阵 :param euler_angles: 欧拉角,形状为 (batch_size, 3) :return: 旋转矩阵,形状为 (batch_size, 3, 3) """ batch_size = euler_angles.shape[0] x, y, z = euler_angles[:, 0], euler_angles[:, 1], euler_angles[:, 2] rotation_x = torch.stack([torch.ones_like(x), torch.zeros_like(x), torch.zeros_like(x), torch.zeros_like(x), torch.cos(x), torch.sin(x), torch.zeros_like(x), -torch.sin(x), torch.cos(x)], dim=-1).reshape(batch_size, 3, 3) rotation_y = torch.stack([torch.cos(y), torch.zeros_like(y), -torch.sin(y), torch.zeros_like(y), torch.ones_like(y), torch.zeros_like(y), torch.sin(y), torch.zeros_like(y), torch.cos(y)], dim=-1).reshape(batch_size, 3, 3) rotation_z = torch.stack([torch.cos(z), torch.sin(z), torch.zeros_like(z), -torch.sin(z), torch.cos(z), torch.zeros_like(z), torch.zeros_like(z), torch.zeros_like(z), torch.ones_like(z)], dim=-1).reshape(batch_size, 3, 3) rotation_matrix = torch.bmm(torch.bmm(rotation_z, rotation_y), rotation_x) return rotation_matrix # 定义旋转矩阵转欧拉角的函数 def rotation_matrix_to_euler(rotation_matrix): """ 将旋转矩阵转换为欧拉角 :param rotation_matrix: 旋转矩阵,形状为 (batch_size, 3, 3) :return: 欧拉角,形状为 (batch_size, 3) """ batch_size = rotation_matrix.shape[0] sy = torch.sqrt(rotation_matrix[:, 0, 0] ** 2 + rotation_matrix[:, 1, 0] ** 2) x = torch.atan2(rotation_matrix[:, 2, 1], rotation_matrix[:, 2, 2]) y = torch.atan2(-rotation_matrix[:, 2, 0], sy) z = torch.atan2(rotation_matrix[:, 1, 0], rotation_matrix[:, 0, 0]) euler_angles = torch.stack([x, y, z], dim=-1) return euler_angles # 生成两个形状为 (batch_size, 3) 的欧拉角张量 batch_size = 10 euler_angles_1 = torch.randn(batch_size, 3) # 第一组欧拉角 euler_angles_2 = torch.randn(batch_size, 3) # 第二组欧拉角 # 将欧拉角转换为旋转矩阵 R1 = euler_to_rotation_matrix(euler_angles_1) R2 = euler_to_rotation_matrix(euler_angles_2) # 计算旋转矩阵差 R_diff = torch.bmm(R2, R1.transpose(1, 2)) # 将旋转矩阵差转换回欧拉角,并计算欧拉角之间的差值 euler_diff = rotation_matrix_to_euler(R_diff) euler_diff = (euler_diff + math.pi) % (2 * math.pi) - math.pi # 计算欧拉角差值的平方和的平均数,即为两组欧拉角之间的 MSE mse = nn.MSELoss()(euler_diff, torch.zeros_like(euler_diff)) print(mse.item()) ``` 注意,这里的欧拉角采用的是 ZYX 旋转顺序,如果需要使用其他旋转顺序,需要相应地修改 `euler_to_rotation_matrix()` 和 `rotation_matrix_to_euler()` 函数。

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