1.白话VINS-Mono之外参标定(二)
2.开源科学工程技术软件介绍 – 点云处理软件CloudCompare
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白话VINS-Mono之外参标定(二)
在深入探讨Vins-mono系统中的机坐机坐外参标定部分之前,我们先回顾一下上篇文章中预积分的标统标统基本概念。接下来,源码源码我们将从实际应用出发,设置深入解析Vins-mono系统中关于外参标定的多相多相学英语官网答案查阅资源码原理与源码。
Vins-mono作为紧耦合视觉IMU系统,机坐机坐在实现中通过在SLAM过程中进行相机与IMU的标统标统标定,以应对没有标定信息的源码源码情况。这种设计的设置一大优势在于系统能够动态计算相机与IMU之间的标定值。尽管标定过程并非绝对精确,多相多相但在后续的机坐机坐后端优化中会持续调整这些值。
配置文件中支持输入精确的标统标统外参标定值,通过设置config.yaml中的源码源码ESTIMATE_ESTRINSIC参数来决定。根据yaml设置,设置有三种情况可供选择:计算相机(Camera)坐标系到IMU坐标系的相对旋转矩阵。这一过程主要在CalibrationExRotation函数中实现。
在Vins-mono中,标定过程是独立于初始化的一部分,但它是渭南移动iptv源码系统启动前的关键步骤。在processimg函数中,初始化之前,即真正的初始化前,需要执行CalibrationExRotation函数。
虽然Vins-mono文章中并未引入新的在线标定相机与IMU方法,而是基于文献([8])中提出的“monocular视觉惯性状态估计的在线初始化和相机IMU外参标定”。基于Vins-mono的代码实现,我们重新整理了文献中Fig. 3的图,并将其转化为图2,旨在从理论到代码详细解析标定过程。
结合图2,相邻相机关键帧对应的pose可以通过两种方式来构建方程:使用八点法(solveRelativeR)和结合已知的[公式]标定转换(solveRelativeRT)。理论上,通过假设相对旋转量为[公式],可以构建方程并求解。为了深入理解求解过程,我们将参考文献中的式子4~9。
在求解过程中,考虑到使用对极约束算法时不可避免的视频app成品源码匹配错误(outlier),在A矩阵中加入权重计算,以提高在线标定结果的鲁棒性。加权计算方式近似于Huber norm计算(参考式8、9)。
在CalibrationExRotation核心函数中,实现流程遵循上述式子4~9的步骤。solveRelativeR与solveRelativeRT函数之间的区别在于,后者在多个判断内点个数操作中有所不同。重要的是,ric.inverse()* delta_q_imu * ric这一表达式将式4转换为[公式],通过在循环中不断计算相邻帧特征点对应变换,逐渐构建Ax=0形式的方程。
对于求解Ax=0问题的SVD分解,它是在矩阵非方阵时的特征值分解拓展,可以提取矩阵的主要特征。通过SVD分解,我们可以将问题转化为求解特定的特征值和特征向量,进而求解方程。
在理解SVD分解为何可以求解Ax=0问题时,简约代挂网源码关键在于其几何意义。SVD分解将任意矩阵通过一系列旋转和平移转换为对角矩阵,其中的奇异值表示椭球体轴的长度。通过最小奇异值,我们可以求解出最优解,即Ax=0的非零解。
综上所述,Vins-mono系统中的外参标定过程通过一系列理论解析和代码实现,确保了相机与IMU之间标定值的动态调整和优化。通过对关键步骤的深入理解,我们可以更好地掌握SLAM系统中这一重要模块的工作原理。
开源科学工程技术软件介绍 – 点云处理软件CloudCompare
点云(Point Cloud)是一种空间中的点数据集,主要用于表示三维形状或对象,通常通过三维扫描仪、激光雷达、摄像头、RGB-D相机等设备获取。每个点的位置由一组笛卡尔坐标(X,Y,仿95社区源码Z)描述,可能还包含色彩信息(R,G,B)或物体反射面强度(Intensity)信息。
点云广泛应用于多个领域,例如建模、设计、质量控制、逆向工程、虚拟现实、增强现实等。CloudCompare就是一款专门用于处理三维点云和三角形网格的软件,最初设计目的是在两个三维点云或点云与三角形网格之间进行比较,即“云比较”。它采用八叉树结构进行优化,能够处理大量点云数据,通常超过万个点,甚至高达1.2亿个点,内存占用超过2GB。
CloudCompare使用C++开发,用户界面基于Qt,图形渲染使用OpenGL,支持Windows、MacOS和Linux操作系统。用户可以从其官方网站cloudcompare.org下载安装程序,源代码则在Github上:Gitæºç å°å/post/
相机标定之张正友标定法数学原理详解(含python源码)
探索相机标定的数学奥秘:张正友方法详解(附Python实现) 相机标定,如同解构一个复杂的光学迷宫,其核心目标在于揭示相机内部参数的神秘面纱,以及它与现实世界之间的桥梁——外参矩阵。在这个过程中,张正友标定法犹如一个精密的指南针,引领我们通过棋盘格标定板,找到内在与外在的交汇点。 理解标定原理- 相机标定的首要任务是理解相机的成像原理,包括理解相机内部的内参矩阵,它定义了镜头的几何特性,以及外参矩阵,描述了相机与三维空间的相对位置。畸变矫正则是为消除镜头对图像几何形状的扭曲影响。
张正友法的基石- 张正友方法以棋盘格标定板为关键工具,通过在不同角度拍摄的图像中识别出其角点,这些角点在世界坐标系下的坐标与像素坐标之间建立起桥梁。通过一组方程,我们求解出内外参数矩阵,从而完成标定。
解码标定步骤1. 世界坐标到像素坐标: 从至少4个标定板角点的物理坐标出发,构建齐次矩阵,为后续计算奠定基础。
2. 内参矩阵的求解: 利用至少3张的6个特征点,利用正交关系找到旋转矩阵,进而计算出内参矩阵,赋予相机清晰的几何视野。
3. 外参矩阵的揭秘: 保持内参不变,每张的外参矩阵通过相机的运动和世界坐标系的变化来计算,它们描绘了相机在空间中的运动轨迹。
4. 畸变矫正的钥匙: 仅考虑径向畸变,通过角点坐标构建方程,运用最小二乘法求得矫正参数,使图像恢复几何清晰。
张正友方法巧妙地将世界坐标系的标定板角点映射到相机坐标系,通过系数矩阵逼近畸变,但需要借助L-M算法进行优化,以减小误差。 实践与代码实际操作中,首先要拍摄多角度的棋盘格图像,然后通过特征检测提取角点,接着运用OpenCV的Python接口进行内参和外参的求解,最后利用优化算法调整畸变参数。每一步都犹如解开一个数学谜题,一步步将复杂的世界图像简化为精确的数学模型。
这就是张正友标定法的数学原理和Python实践的概览,它在相机标定领域中发挥着不可或缺的作用,帮助我们理解并掌握这个关键的图像处理技术。用Python和OpenGL探索数据可视化(三维篇)- 与照相机“共舞”
本文深入探索使用Python和OpenGL进行三维数据可视化。首先,确保您的设备支持OpenGL 4.5版本,推荐于年之后生产的电脑。其次,配置开发环境,包括VS Code、Python和OpenGL。利用Python和OpenGL,我们能将三维世界的图形映射至二维屏幕,理解空间变换的重要性。
通过绘制三维坐标轴和立方体,我们已经学习了OpenGL如何通过一系列数学变换将三维世界映射至屏幕。本节将重点介绍视图矩阵和投影矩阵,它们是开发人员进行空间变换的关键。您可以通过代码实践更好地理解这些概念。
为了实践,打开VS Code,选择“Open Folder”,在D:\pydev\pygl的basic文件夹下新建文件camera_app.py。输入代码,运行VS Code,您将看到交互式界面,包含三个滑动条用于控制照相机的位置、目标及视野、近面和远面。通过调整滑动条,可以实时改变照相机的视角,观察三维模型。点击“使用顶点颜色”切换立方体的显示模式,或点击“重置”恢复初始设置。
本文系列提供丰富的资源和代码示例,帮助您深入学习使用Python和OpenGL进行数据可视化。从基础篇到三维篇,每篇文章都详细介绍了OpenGL的使用技巧,旨在让开发者掌握三维数据可视化的核心知识。
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