cv2怎么把两个二维向量组成三维向量

使用numpy的stack函数可以把两个二维向量堆叠成三维向量。

示例代码：

import numpy as np
import cv2

# 生成两个二维向量
a = np.array([1, 2])
b = np.array([3, 4])

# 将两个二维向量堆叠成三维向量
c = np.stack((a, b))

# 输出结果
print(c)

输出结果：

[[1 2]
 [3 4]]

其中，`np.stack((a, b))`函数的第一个参数是一个元组，包含要堆叠的向量。在本例中，我们将`a`和`b`堆叠在一起，生成一个2x2的数组`c`。由于`a`和`b`都是长度为2的一维数组，因此堆叠后的数组`c`是一个2x2的二维数组，也可以看作是一个2个元素的一维数组，每个元素是一个长度为2的一维数组。这样，我们就将两个二维向量组成了一个三维向量。

相关问题

利用python将一个二维坐标点转成相机三维坐标点

要将二维坐标点转换为相机三维坐标点，我们需要知道相机的内部参数和外部参数。

内部参数包括焦距、主点、图像尺寸等信息，可以通过相机标定获得。外部参数包括相机的位置和朝向，可以通过计算机视觉中的相机位姿估计方法获得。

假设已知相机的内部参数以及相机在世界坐标系下的位姿，我们可以通过以下步骤将二维坐标点转换为相机三维坐标点：

1. 将二维坐标点归一化，即将像素坐标 $(u,v)$ 转换为归一化坐标 $(x,y)$，其中 $x=(u-c_x)/f_x$，$y=(v-c_y)/f_y$，$c_x$ 和 $c_y$ 分别为主点的横纵坐标，$f_x$ 和 $f_y$ 分别为相机焦距在横纵方向上的分量。

2. 将归一化坐标 $(x,y)$ 转换为相机坐标系下的坐标 $(X_c,Y_c,Z_c)$，其中 $Z_c$ 为相机到目标物体的距离。

$$
\begin{bmatrix}
X_c \\
Y_c \\
Z_c
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
x \\
y \\
1
\end{bmatrix}
Z_c
$$

3. 将相机坐标系下的坐标 $(X_c,Y_c,Z_c)$ 转换为世界坐标系下的坐标 $(X_w,Y_w,Z_w)$，其中 $(X_w,Y_w,Z_w)$ 为目标物体在世界坐标系下的坐标。

$$
\begin{bmatrix}
X_w \\
Y_w \\
Z_w \\
1
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
R_{11} & R_{12} & R_{13} & T_x \\
R_{21} & R_{22} & R_{23} & T_y \\
R_{31} & R_{32} & R_{33} & T_z \\
0 & 0 & 0 & 1
\end{bmatrix}
\begin{bmatrix}
X_c \\
Y_c \\
Z_c \\
1
\end{bmatrix}
$$

其中 $R$ 为相机的旋转矩阵，$T$ 为相机的平移向量。

因此，将二维坐标点 $(u,v)$ 转换为相机三维坐标点 $(X_w,Y_w,Z_w)$ 的完整代码如下：

import numpy as np

# 相机内部参数
fx = 100 # 焦距
fy = 100
cx = 320 # 主点
cy = 240

# 相机外部参数
R = np.array([[1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 1]]) # 旋转矩阵
T = np.array([0, 0, 0]) # 平移向量

# 二维坐标点
u = 200
v = 150

# 归一化坐标
x = (u - cx) / fx
y = (v - cy) / fy

# 相机坐标系下的坐标
Z_c = 1 # 假设相机到目标物体的距离为1
X_c = x * Z_c
Y_c = y * Z_c

# 世界坐标系下的坐标
P_c = np.array([X_c, Y_c, Z_c, 1]).reshape(4, 1)
P_w = np.dot(np.hstack((R, T.reshape(3, 1))), P_c)
X_w, Y_w, Z_w = P_w[0, 0], P_w[1, 0], P_w[2, 0]

print('二维坐标点 ({}, {}) 转换为相机三维坐标点 ({}, {}, {})'.format(u, v, X_w, Y_w, Z_w))

需要注意的是，上述代码中默认相机的旋转矩阵为单位矩阵，即相机的朝向与世界坐标系重合。如果实际情况中相机的朝向不同，需要根据实际情况修改旋转矩阵 $R$ 的值。

已知左相机拍摄图像上的两个二维坐标，请使用python-opencv，得到深度值

要得到深度值，需要知道两个二维坐标在三维空间中的坐标，然后计算它们之间的距离。这个过程需要使用相机的内参和外参，以及双目视差的计算方法。

以下是一个简单的示例代码，假设左相机内参矩阵为K1，畸变系数为D1，右相机内参矩阵为K2，畸变系数为D2，左相机到右相机的旋转矩阵为R，平移向量为T，左相机拍摄图像上的两个点的像素坐标为pt1和pt2：

import cv2
import numpy as np

# 左相机内参矩阵和畸变系数
K1 = np.array([[focal_length, 0, cx], [0, focal_length, cy], [0, 0, 1]])
D1 = np.array([k1, k2, p1, p2, k3])

# 右相机内参矩阵和畸变系数
K2 = np.array([[focal_length, 0, cx], [0, focal_length, cy], [0, 0, 1]])
D2 = np.array([k1, k2, p1, p2, k3])

# 左相机到右相机的旋转矩阵和平移向量
R = np.array([[r11, r12, r13], [r21, r22, r23], [r31, r32, r33]])
T = np.array([t1, t2, t3])

# 左相机拍摄的图像和右相机拍摄的图像
img1 = cv2.imread('left.jpg')
img2 = cv2.imread('right.jpg')

# 将图像转换为灰度图
gray1 = cv2.cvtColor(img1, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
gray2 = cv2.cvtColor(img2, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 去畸变
undistort1 = cv2.undistort(gray1, K1, D1)
undistort2 = cv2.undistort(gray2, K2, D2)

# 计算双目视差
stereo = cv2.StereoBM_create(numDisparities=16, blockSize=15)
disparity = stereo.compute(undistort1, undistort2)

# 计算三维坐标
points1 = cv2.triangulatePoints(K1, np.hstack((np.eye(3), np.zeros((3, 1)))), pt1.reshape((2, 1)), K2, np.hstack((R, T)), pt2.reshape((2, 1)))
points1 /= points1[3]

points2 = cv2.triangulatePoints(K1, np.hstack((np.eye(3), np.zeros((3, 1)))), pt2.reshape((2, 1)), K2, np.hstack((R, T)), pt1.reshape((2, 1)))
points2 /= points2[3]

# 计算距离
distance = np.linalg.norm(points1[:3] - points2[:3])

print("距离为：", distance)

需要注意的是，这里使用的是简单的BM算法计算双目视差，实际上还有更加精确的算法，比如SGBM和深度学习方法。