得到PNP解算的旋转矩阵和平移矩阵后,如何进一步计算相机坐标系下的三维坐标,用Python语言写出
时间: 2024-05-16 20:13:39 浏览: 160
EPNP根据像素坐标求解实际三维世界坐标python实现
在得到PNP解算的旋转矩阵和平移矩阵后,可以通过以下步骤计算相机坐标系下的三维坐标:
1. 导入必要的库:
```python
import numpy as np
```
2. 定义相机内参矩阵,包括焦距、主点坐标、相机分辨率等参数。这些参数可以通过相机标定得到。
```python
fx = 500 # 焦距
fy = 500
cx = 320 # 主点坐标
cy = 240
width = 640 # 相机分辨率
height = 480
camera_matrix = np.array([[fx, 0, cx], [0, fy, cy], [0, 0, 1]], dtype=np.float32)
```
3. 定义物体坐标系下的三维点坐标。
```python
object_points = np.array([[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 1]], dtype=np.float32)
```
4. 定义图像中对应的二维点坐标。
```python
image_points = np.array([[296, 269], [360, 269], [296, 333], [360, 333]], dtype=np.float32)
```
5. 使用cv2.solvePnP()函数进行PNP解算,得到旋转向量和平移向量。
```python
success, rvec, tvec = cv2.solvePnP(object_points, image_points, camera_matrix, None)
```
6. 将旋转向量转换为旋转矩阵。
```python
rotation_matrix, _ = cv2.Rodrigues(rvec)
```
7. 将旋转矩阵和平移向量组合成变换矩阵。
```python
transform_matrix = np.hstack((rotation_matrix, tvec))
```
8. 计算相机坐标系下的三维坐标。
```python
point_3d = np.dot(np.linalg.inv(camera_matrix), np.dot(transform_matrix, np.array([image_points[0][0], image_points[0][1], 1])))
```
其中,point_3d即为相机坐标系下的三维坐标。
完整代码如下:
```python
import numpy as np
import cv2
fx = 500 # 焦距
fy = 500
cx = 320 # 主点坐标
cy = 240
width = 640 # 相机分辨率
height = 480
camera_matrix = np.array([[fx, 0, cx], [0, fy, cy], [0, 0, 1]], dtype=np.float32)
object_points = np.array([[0, 0, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 1]], dtype=np.float32)
image_points = np.array([[296, 269], [360, 269], [296, 333], [360, 333]], dtype=np.float32)
success, rvec, tvec = cv2.solvePnP(object_points, image_points, camera_matrix, None)
rotation_matrix, _ = cv2.Rodrigues(rvec)
transform_matrix = np.hstack((rotation_matrix, tvec))
point_3d = np.dot(np.linalg.inv(camera_matrix), np.dot(transform_matrix, np.array([image_points[0][0], image_points[0][1], 1])))
print(point_3d)
```
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