用numpy写一个旋转矩阵转欧拉角的代码,欧拉角为zyx,输入的数据维度为9840,3,3,dtype='float32'
时间: 2024-03-01 22:54:10 浏览: 52
可以使用numpy中的函数`matmul`、`arctan2`和`sin/cos`来实现旋转矩阵转欧拉角的转换。
以下是实现代码:
```python
import numpy as np
def rotation_matrix_to_euler_angles(rot_matrix):
# 计算 zyx 欧拉角
# 输入的旋转矩阵维度为 (9840, 3, 3)
# 输出的欧拉角维度为 (9840, 3)
# 取出旋转矩阵的第三列
sy = np.sqrt(rot_matrix[..., 0, 0] ** 2 + rot_matrix[..., 1, 0] ** 2)
# 计算 sin(yaw)
yaw = np.arctan2(rot_matrix[..., 1, 0] / sy, rot_matrix[..., 0, 0] / sy)
# 计算 cos(yaw)
cy = rot_matrix[..., 2, 2] / sy
# 计算 sin(pitch)
pitch = np.arctan2(rot_matrix[..., 2, 0], sy)
# 计算 cos(pitch)
cp = np.cos(pitch)
# 计算 sin(roll)
roll = np.arctan2(rot_matrix[..., 2, 1] / cp, rot_matrix[..., 2, 2] / cp)
# 将欧拉角按照 zyx 顺序组合成一个矩阵
euler_angles = np.vstack((yaw, pitch, roll)).T
return euler_angles
```
其中,`sy`表示旋转矩阵中第三列的模长,`yaw`表示绕z轴旋转的角度,`cy`表示绕z轴旋转的余弦值,`pitch`表示绕y轴旋转的角度,`cp`表示绕y轴旋转的余弦值,`roll`表示绕x轴旋转的角度。最后将欧拉角组合成一个矩阵返回即可。
需要注意的是,输入的旋转矩阵的数据类型为`float32`,在计算时要保证各个数组的数据类型一致。因此,在计算`sy`时需要使用`...`来表示取所有维度上的值。
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