编写连续法相对定向程序,输出立体像对两张相片的相对定向元素、相对定向精度及迭代次数,计算模型点坐标
时间: 2024-11-09 18:22:09 浏览: 317
在编写连续法相对定向程序时,通常需要通过一系列步骤来估计相机间的相对位置(旋转和平移),并计算模型点在新坐标系下的坐标。这里是一个简化的流程:
1. **数据准备**:获取一对立体像对,包含左视图(image1)和右视图(image2)。首先从图片中提取特征点,并进行匹配。
2. **初始化**:设置初始猜测值,比如随机或基于已知的外方位元素。对于旋转和平移,可以选择单位矩阵作为初始旋转矩阵(R0=I),平移为零向量(t0=0)。
3. **连续函数**:创建一个函数,接受当前的旋转和平移估计(Ri, ti),并计算所有对应特征点的误差。误差函数通常包括像素坐标的差和深度信息(如果有的话)。
4. **优化**:使用数值优化库(如Scipy的`leastsq`或`minimize`)迭代求解最小化误差函数的最优解。每次迭代都会更新旋转和平移的估计值,直到达到预设的收敛条件(例如迭代次数、残差阈值等)。
5. **输出结果**:在优化完成后,输出相对定向元素(R,t)、相对定向精度(如RMS误差)以及迭代次数。相对定向精度可通过计算优化前后的特征点误差平均值来评估。
6. **模型点坐标计算**:根据相对定向后的变换矩阵,应用到原始的模型点(如果有三维模型坐标)上,得出在新的投影坐标系下的坐标。
以下是伪代码形式:
```python
import cv2
import numpy as np
from scipy.optimize import minimize
def error_function(R, t, features1, features2, depths1, depths2):
# 定义误差计算
...
def estimate_pose(image1, image2, model_points):
initial_R = np.eye(3)
initial_t = np.zeros(3)
result = minimize(error_function, [initial_R, initial_t], args=(features1, features2, depths1, depths2), method='lm')
R = result.x[:9].reshape(3, 3)
t = result.x[9:]
rotation_error = calculate_rotation_error(result.fun)
translation_error = calculate_translation_error(result.fun)
num_iterations = len(result.nit)
projected_model_points = project_points(model_points, R, t)
return R, t, rotation_error, translation_error, num_iterations, projected_model_points
# 更详细的函数实现...
```
阅读全文