使用opencv的aruco库进行位姿估计

1、姿态估计在许多计算机视觉应用中非常重要：机器人导航，增强现实等等。该过程基于查找真实环境中的点与其2D图像投影之间的对应关系。这通常是一个困难的步骤，因此通常使用合成或基准标记使其更容易。

最流行的方法之一是使用二元方形基准标记。这些标记的主要好处是单个标记提供足够的对应（其四个角）以获得相机姿势。此外，内部二进制编码使它们特别健壮，允许应用错误检测和校正技术的可能性。
aruco功能包括在：

#include < opencv2 / aruco.hpp >

aruco模块基于ArUco库，这是一个用于检测由RafaelMuñoz和Sergio Garrido开发的方形基准标记的流行库：
因为aruco是在opencv_contrib中，所以读者在安装时，要注意是否安装了opencv_contrib，笔者安装过程在前面的博客已经写出：

https://blog.csdn.net/weixin_43053387/article/details/85806344

环境搭建都没有问题，下面我们根据官方文档，进行相关调用就行了，先给出网址：

https://docs.opencv.org/master/d5/dae/tutorial_aruco_detection.html

界面是这样的：

笔者就是根据这个一步一步调用，得到我们的旋转矩阵与平移矩阵，下面给出小编在qt下编译的代码：
程序大体步骤：
1、使用getPredefinedDictionary创建一个字典
2、读取每一帧，使用detectMarkers检测当前帧中的Markers
3、使用estimatePoseSingleMarkers估计Marker的位姿，得到的即是即是R和t

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace cv;
using namespace std;

int main(int argc, char *argv[])

{
//内参与畸变矩阵，笔者在前面的博客已经给出求解方法，有需要的可以找找看看
    double fx,fy,cx,cy,k1,k2,k3,p1,p2;
    fx=955.8925;
    fy=955.4439;
    cx=296.9006;
    cy=215.9074;
    k1=-0.1523;
    k2=0.7722;
    k3=0;
    p1=0;
    p2=0;

  Mat cameraMatrix = (cv::Mat_(3, 3) <<
        fx, 0.0, cx,
        0.0, fy, cy,
        0.0, 0.0, 1.0);
   Mat distCoeffs = (cv::Mat_(5, 1) << k1, k2, p1, p2, k3);
   cv::VideoCapture inputVideo;
   inputVideo.open(0);
   cv::Ptr dictionary = cv::aruco::getPredefinedDictionary(cv::aruco::DICT_6X6_250);

   while (inputVideo.grab()) {
       cv::Mat image, imageCopy;
       inputVideo.retrieve(image);//抓取视频中的一张照片
       image.copyTo(imageCopy);
       std::vector ids;
       std::vector> corners;
       cv::aruco::detectMarkers(image, dictionary, corners, ids);//检测靶标
       // if at least one marker detected
       if (ids.size() > 0) {
           cv::aruco::drawDetectedMarkers(imageCopy, corners, ids);//绘制检测到的靶标的框
           std::vector rvecs, tvecs;
           cv::aruco::estimatePoseSingleMarkers(corners, 0.055, cameraMatrix, distCoeffs, rvecs, tvecs);//求解旋转矩阵rvecs和平移矩阵tvecs
           //cout<<"R :"<

运行对着你指定的靶标就可以出结果啦。