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
3.OpenMVG——(七)初始化
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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在线相册系统源码原理与源码。
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,但它是新闻app完整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iapp看片源码匹配错误(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,html公式计算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,WordPress存储网站源码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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