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我正在从平面标记(使用 Matlab)开发姿势估计系统。为了做到这一点,我在使用网络摄像头捕获的图像中检测一个矩形,获取 4 个角点的坐标并计算这些角点在齐次坐标中的单应性,例如

     58     46     75     90
 M = 67    108    133     89
      1      1      1      1

其中第一行是垂直坐标,第二行是水平坐标。

我用 DLT 计算这些点和参考点之间的单应性(使用我在网上找到的几种不同的单应性计算函数,以及 Matlab 的 cp2tform,它们都给出相同的结果),因为我知道标记是一个正方形,

     1     1   100   100
 m = 1   100   100     1
     1     1     1     1

[编辑:它们都按逆时针顺序排序,所以我确保它们匹配。]

然后我绘制这些参考点的重投影

 m* = H*m

回到网络摄像头图像,以查看单应性的拟合程度。

结果很好,因为我只围绕 z 轴旋转(即把它放在网络摄像头前面并手动倾斜它)标记(=标记的范数向量);重新投影的点几乎完全投影到较早检测到的标记角点上,并且分解的 z 轴角度计算得很好。

但是,如果我围绕 x 和/或 y 轴旋转标记,则重新投影的点会逐渐偏离很多。然后我意识到计算出的单应矩阵 H 几乎是一个仿射矩阵,例如 H=

    0.2339   -0.0967   57.8362
H = 0.1339    0.4714   66.3639
   -0.0010    0.0005    1.0000

(无论我如何倾斜标记,元素 h31 和 h32 几乎为零)这可以通过查看重新投影的点来确认,这些点看起来总是仿射变换的结果,而不是投影变换的结果。不出所料,x 轴和 y 轴的分解角度几乎为零/等于零。

显然我在网上找到的函数不能都得到单应性计算错误,Matlab的cp2tform也不能,但不幸的是我没有看到或理解我的错误是什么。它必须在像素坐标的使用中,但由于查看许多单应性解释并搜索“单应性估计结果仿射”没有产生任何结果,如果有人能指出我正确的方向,我会很高兴。

谢谢。

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正如我从评论中提供的值@mmpg 看到的那样,我的 y 轴和 x 轴仍然切换为匹配 Matlab 的图像坐标系(y 第一,x 秒),结果证明是问题所在。我没有想到这么基本的问题,因为我得到的 Homography 在很多角度都非常接近正确的。

于 2013-01-22T15:29:09.327 回答