用python实现上述问题, 不使用第三方库
时间: 2024-10-16 14:14:54 浏览: 10
直接在Python中实现三维点序列间的刚体变换比较复杂,因为涉及到一些线性代数和几何运算,尤其是对于本质矩阵的估计。然而,我们可以手动构建矩阵并处理数学部分。这里有一个简化版的示例,假设我们已经有两个三维点集,并已知一部分对应点对。
首先,我们需要手动计算单应性矩阵。给定两个点对(`point1` 和 `point2`),它们的坐标分别为 `p1[i], p2[i]`,我们可以这样计算:
```python
def homography(point1, point2):
n_points = len(point1)
A = np.zeros((n_points*2, 9), dtype=np.float64) # 初始化A矩阵
for i in range(n_points):
row1 = [point1[i][0]**2, point1[i][0]*point1[i][1], point1[i][0]*point1[i][2], point1[i][1]**2,
point1[i][1]*point1[i][2], point1[i][2]**2, 2*point1[i][0], 2*point1[i][1], 2*point1[i][2]]
row2 = [-point2[i][0]*point1[i][0], -point2[i][0]*point1[i][1], -point2[i][0]*point1[i][2],
-point2[i][1]*point1[i][0], -point2[i][1]*point1[i][1], -point2[i][1]*point1[i][2],
point2[i][0], point2[i][1], point2[i][2]]
A[i*2:i*2+2] = np.array(row1).reshape(2, -1)
A[i*2+2:i*2+4] = np.array(row2).reshape(2, -1)
U, S, Vh = np.linalg.svd(A)
H = Vh[-1].reshape((3, 3))
return H
# 示例:
point1 = ... # 第一组三维点集合
point2 = ... # 第二组三维点集合
H = homography(point1, point2)
```
请注意,这个示例仅适用于已知对应点的情况,并且仅能处理平面内的变换。如果你想处理本质矩阵,会更复杂,通常需要专门的数学库,如NumPy或SciPy。
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