python写一个程序,把在左相机下的得到的16个世界坐标列表根据左右相机双目标定得到的外参转到右相机下的世界坐标,输出这些世界坐标
时间: 2023-09-07 16:04:25 浏览: 118
基于opencv的相机内参标定程序(一键运行十秒完成标定).rar
### 回答1:
以下是一个简单的 Python 程序,可以实现你的需求。需要提供的参数包括左右相机的内参、左右相机的外参、在左相机下的16个世界坐标列表。其中,左右相机的内参和外参需要通过相机标定得到。
```
import numpy as np
# 左右相机的内参
K_left = np.array([[fx_left, 0, cx_left], [0, fy_left, cy_left], [0, 0, 1]])
K_right = np.array([[fx_right, 0, cx_right], [0, fy_right, cy_right], [0, 0, 1]])
# 左右相机的外参
R = np.array([[r11, r12, r13], [r21, r22, r23], [r31, r32, r33]]) # 旋转矩阵
T = np.array([tx, ty, tz]) # 平移向量
# 在左相机下的16个世界坐标列表
world_points_left = np.array([[x1, y1, z1], [x2, y2, z2], ..., [x16, y16, z16]])
# 把世界坐标转换到相机坐标系下
camera_points_left = np.transpose(np.dot(R, np.transpose(world_points_left)) - T)
# 把相机坐标系下的点投影到右相机
camera_points_right = np.dot(camera_points_left, np.transpose(R)) + np.transpose(T)
# 把相机坐标系下的点转换为世界坐标
world_points_right = np.dot(np.linalg.inv(K_right), np.transpose(camera_points_right))
# 输出右相机下的世界坐标
for i in range(16):
print('(%f, %f, %f)' % (world_points_right[0][i], world_points_right[1][i], world_points_right[2][i]))
```
需要注意的是,在实际使用中需要根据具体情况修改代码中的参数。
### 回答2:
在Python中实现这个程序的步骤如下:
1. 导入必要的库,如numpy和cv2。
2. 定义左相机和右相机的内参矩阵和畸变系数数组。
3. 声明左相机到右相机的外参矩阵,即旋转矩阵R和平移向量T。
4. 定义左相机下的16个世界坐标点列表,可以使用numpy数组表示。
5. 调用cv2.undistortPoints函数对左相机的世界坐标点进行去畸变处理。
6. 调用cv2.perspectiveTransform函数将左相机下的世界坐标点转换到右相机下的世界坐标系中。
7. 输出得到的右相机下的世界坐标点。
以下是实现上述步骤的Python代码:
```python
import numpy as np
import cv2
# 1. 导入必要的库
# 2. 定义相机内参和畸变系数
left_camera_matrix = np.array([[fx, 0, cx],
[0, fy, cy],
[0, 0, 1]], dtype=np.float64)
left_dist_coeffs = np.array([k1, k2, p1, p2, k3], dtype=np.float64)
right_camera_matrix = np.array([[fx, 0, cx],
[0, fy, cy],
[0, 0, 1]], dtype=np.float64)
right_dist_coeffs = np.array([k1, k2, p1, p2, k3], dtype=np.float64)
# 3. 定义左相机到右相机的外参
R = np.array([[r11, r12, r13],
[r21, r22, r23],
[r31, r32, r33]], dtype=np.float64)
T = np.array([[t1],
[t2],
[t3]], dtype=np.float64)
# 4. 定义左相机下的世界坐标点列表
world_coordinates = np.array([[x1, y1, z1],
[x2, y2, z2],
...
[x16, y16, z16]], dtype=np.float64)
# 5. 去畸变处理左相机的世界坐标点
undistorted_points = cv2.undistortPoints(world_coordinates, left_camera_matrix, left_dist_coeffs)
# 6. 将左相机下的世界坐标点转换到右相机下的世界坐标系中
right_coordinates = cv2.perspectiveTransform(undistorted_points, np.hstack((R, T)))
# 7. 输出右相机下的世界坐标点
print(right_coordinates.tolist())
```
需要注意的是,代码中的fx、fy、cx、cy、k1、k2、p1、p2、k3、r11、r12、r13、r21、r22、r23、r31、r32、r33、t1、t2、t3、x1、y1、z1等变量需要根据具体的相机参数和世界坐标点进行替换。
### 回答3:
根据题目要求,我将编写一个Python程序,将在左相机下得到的16个世界坐标列表,通过左右相机的双目标定得到的外参,转换为右相机下的世界坐标,并输出这些坐标。
首先,我们需要导入相应的库,包括numpy和cv2:
```python
import numpy as np
import cv2
```
接下来,我们定义左右相机的内参和外参。这些参数通常在相机标定中得到,可以根据实际情况进行设置:
```python
# 左相机内参
left_camera_matrix = np.array([[Fx_left, 0, Cx_left],
[0, Fy_left, Cy_left],
[0, 0, 1]])
# 右相机内参
right_camera_matrix = np.array([[Fx_right, 0, Cx_right],
[0, Fy_right, Cy_right],
[0, 0, 1]])
# 左相机畸变系数
left_distortion_coefficients = np.array([k1_left, k2_left, p1_left, p2_left, k3_left])
# 右相机畸变系数
right_distortion_coefficients = np.array([k1_right, k2_right, p1_right, p2_right, k3_right])
# 左相机到右相机的旋转矩阵
rotation_matrix = np.array([[r11, r12, r13],
[r21, r22, r23],
[r31, r32, r33]])
# 左相机到右相机的平移向量
translation_vector = np.array([[t1], [t2], [t3]])
```
接下来,我们需要读取左相机下的16个世界坐标列表,并进行坐标转换:
```python
# 读取左相机下的16个世界坐标
left_world_coordinates = np.loadtxt('left_coordinates.txt')
# 创建一个空的数组,用于存储转换后的右相机下的世界坐标
right_world_coordinates = np.zeros((16, 3))
# 使用双目标定的外参进行坐标转换
for i in range(16):
left_coordinate_homogeneous = np.append(left_world_coordinates[i], 1) # 将坐标转换为齐次坐标
left_coordinate_homogeneous = np.reshape(left_coordinate_homogeneous, (4, 1)) # 将坐标转换为列向量
# 根据外参进行坐标转换
right_coordinate_homogeneous = np.dot(rotation_matrix, left_coordinate_homogeneous) + translation_vector
# 将转换后的坐标转换为非齐次坐标
right_coordinate_homogeneous = right_coordinate_homogeneous / right_coordinate_homogeneous[3]
# 将非齐次坐标存储到右相机的世界坐标列表中
right_world_coordinates[i] = np.transpose(right_coordinate_homogeneous[:3])
```
最后,我们将转换后的右相机下的世界坐标输出到文件中:
```python
np.savetxt('right_coordinates.txt', right_world_coordinates)
```
这样,程序就完成了。通过运行该程序,我们从左相机下得到的16个世界坐标列表就会根据左右相机的双目标定得到的外参转换为右相机下的世界坐标,并输出到文件"right_coordinates.txt"中。
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