旋转向量和旋转矩阵的互相转换(python cv2.Rodrigues()函数)

处理矩阵三维转换时,通常采用旋转矩阵,但是旋转变换其实只有三个自由度,用旋转向量表达时更为简洁。因此,需要实现从旋转向量和旋转矩阵之间的互转换。
旋转向量和旋转矩阵之间可以通过罗德里格斯公式进行转换:

旋转向量和旋转矩阵的互相转换(python cv2.Rodrigues()函数)_第1张图片

代码实现:
可以直接采用opencv中的Rodrigues函数实现,函数原型:

void Rodrigues( InputArray src, OutputArray dst, OutputArray jacobian = noArray() );

参数:
输入src:旋转向量(3*1或者1*3)或者旋转矩阵(3*3);
输出dst:旋转矩阵(3*3)或者旋转向量(3*1或者1*3);
输出jacobin:可选项,输出雅克比矩阵(3*9或者9*3),输入数组对输出数组的偏导数。

python代码举例:

# -*- coding: UTF-8 -*-
import os
import cv2
import numpy as np
T = np.zeros((1,3), np.float32)
a = (0.2,0.4,0.8)
print (a)
R = cv2.Rodrigues(a)
print (R[0])
v3 = (R[0][2,1],R[0][0,2],R[0][1,0])
print (v3)
c = cv2.Rodrigues(v3)
print (c[0])
b = cv2.Rodrigues(R[0])
print (b[0])
p = (-2.100418,-2.167796,0.27330)
print(cv2.Rodrigues(p)[0])

例子如下:

旋转向量和旋转矩阵的互相转换(python cv2.Rodrigues()函数)_第2张图片

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