使用pycharm编写一个窗体程序将输入的三维像空间坐标系和旋转角度转换为像空间辅助坐标系

在PyCharm中编写一个窗体程序，用于将三维图像空间（通常是指相机或投影仪下的空间）中的坐标以及对应的旋转角度转换到辅助坐标系，你需要用到Python的图形库，如Tkinter创建用户界面，NumPy处理数值计算，以及OpenCV或相关的计算机视觉库来进行变换。

以下是一个简单的步骤：

1. **导入必要的库**:

   import tkinter as tk
   from tkinter import messagebox
   import numpy as np
   import cv2

2. **定义窗口和输入控件**:

   def create_window():
       window = tk.Tk()
       window.title("坐标系转换")
       # 在窗口中添加输入框、标签等
       x_entry = tk.Entry(window)
       y_entry = tk.Entry(window)
       z_entry = tk.Entry(window)
       angle_entry = tk.Entry(window)

       def convert():
           # 获取输入值并进行后续处理
           ...
       
       submit_button = tk.Button(window, text="转换", command=convert)
       ...
       return window

   root = create_window()
   root.mainloop()

3. **三维坐标系和旋转矩阵**:
首先，你需要知道如何根据给定的旋转角度（例如绕X、Y、Z轴的欧拉角）生成旋转矩阵。这可以通过`cv2.Rodrigues()`函数实现，具体公式和方法取决于你的需求。

4. **坐标变换**:
假设我们已经有一个3x1的三维点向量`[x, y, z]`，以及一个3x3的旋转矩阵`R`。将输入的旋转角度转换为旋转矩阵后，可以进行变换：

   def convert(xyz, angle):
       R = cv2.Rodrigues(np.radians(angle))  # 将角度转换为弧度
       new_xyz = np.dot(R, xyz.reshape(-1, 1)).reshape(-1)  # 应用旋转
       return new_xyz

   ...

   if __name__ == "__main__":
       # 在这里获取用户输入，调用convert函数，然后显示结果
       x = float(x_entry.get())
       y = float(y_entry.get())
       z = float(z_entry.get())
       angle = float(angle_entry.get())
       new_xyz = convert([x, y, z], angle)
       messagebox.showinfo("结果", f"新坐标是 ({new_xyz[0]}, {new_xyz}, {new_xyz})")

5. **完善错误处理和界面细节**:
不忘添加输入验证和错误提示，确保用户输入的是有效的数值。