坐标系 旋转矩阵基础知识回顾

坐标系介绍

使用OPENCV中的ArUco Marker Detection相关库函数cv::aruco::estimatePoseSingleMarkers(corner, marker_len,cameraMatrix, distCoeffs, rvecs, tvecs);。
定位结果。Rvecs代表姿态(camera 坐标系到marker坐标系的变换,camera 坐标系是参考坐标系), tvecs代表位移在camera坐标系下的表示。

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Marker坐标系如上图所示,红色是X, 绿色是Y,蓝色是Z。是右手坐标系。
Camera坐标系光轴方向是Z轴,
图片二维坐标系

http://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/CVonline/LOCAL_COPIES/OWENS/LECT9/node2.html

坐标系 旋转矩阵基础知识回顾_第2张图片

1.2.旋转基础知识
本小节摘自《机器人建模和控制》第2章。在三维空间中,坐标系1的轴投影到坐标系0。上标是参考坐标系。表示为

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分别是坐标系1的轴单位向量在坐标系0中的对应坐标。

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如上图, 黑色是坐标系0, 红色是坐标系1.  由黑色坐标系经过rotz(30) (绕Z0轴旋转30度)得到红色坐标系。
Python代码 
from tf.transformations import *
pi = 3.1415926
q=quaternion_about_axis(pi/6, (0,0,1))
quaternion_matrix(q)
array([[ 0.86602541, -0.49999999,  0.        ,  0.        ],
       [ 0.49999999,  0.86602541,  0.        ,  0.        ],
       [ 0.        ,  0.        ,  1.        ,  0.        ],
       [ 0.        ,  0.        ,  0.        ,  1.        ]])

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旋转的叠加

相对于当前坐标系的旋转,顺序相乘;相对于绝对坐标系的旋转,逆序相乘。

坐标系 旋转矩阵基础知识回顾_第7张图片

 


 

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