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利用二维图像进行头部姿态估计

坐标变换:世界坐标系旋转、转换矩阵3D点从世界坐标系变换到相机坐标系中.也就是通过算法完成世界坐标系(3D)、2Dlandmark输入image、相机坐标系之间的映射转换和标定。 ?...结果角度表示 参考博客内容:http://blog.csdn.net/shenxiaolu1984/article/details/50165635 使用opencv的库函数solvepnp, (success...3*1,其输出值不为而旋转矩阵为3*3的,只有转换成旋转矩阵才能与Euler坐标进行转换( roll yaw pitch),故需要转换成旋转矩阵(vector->matrix)经查找需要使用opencv...中的cv2.Rodrigues函数进行转换成旋转矩阵,调用时需要注意在python2.7中按如下方式调用R=cv2.Rodrigues(rotation_vector)[0],再借用MATLAB中的转换代码...= [pitch, yaw, roll]; 但是我们发现第pitch坐标抖动很厉害,而且是正负之间震荡,但是在一定范围内是随点头的幅度呈近似线性关系,所以考虑是坐标角度变换的问题,减去180度发现是从

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3D变换矩阵的分解公式

3D变换矩阵:平移、缩放、旋转 3D变换矩阵是一个4x4的矩阵,即由16个实数组成的二维数组,在三维空间中,任何的线性变换都可以用一个变换矩阵来表示。...本文介绍从变换矩阵中提取出平移、缩放、旋转向量的方法,提取公式的复杂程度为“平移 < 缩放 < 旋转”,文章同时给出数学公式和JavaScript代码(使用了浏览器的数学库),首先给定一个行主序的4x4...的变换矩阵: // 变换矩阵(a~l为任意实数) const transform = [ [a, b, c, d], [e, f, g, h], [i, j, k, l], [0, 0, 0,...,包括Euler角、四元数、轴-角,但旋转矩阵是统一的,将前三列分别除以缩放向量,就得到3x3的旋转矩阵: // 旋转矩阵 const scale = [ [ transform[0][0] /...2][0] / scale[0], transform[2][1] / scale[1], transform[2][2] / scale[2] ], ] 下面这张图可以直观地看到,平移、缩放、旋转在变换矩阵中的位置关系

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裸眼 3D 是什么效果?

3d 相机机制 3d 相机的算法核心是投影矩阵一个视锥体内的 3d 对象,通过投影矩阵渲染到平面上。...投影矩阵可以渲染出红色方块的纵深,但是当相机旋转后将会出现方块的边“溢出”屏幕的情况: 而正常情况下,我们看一个现实中的 3d 盒子是这样的视角: 这时候的投影是一个不规则的四边形,直接计算这个四边形的范围是很困难的...camera.initMove(); 当然,这种裸眼 3d 效果,一般情况下肯定是需要搭配陀螺仪进行使用,于是一开始我也简单的绑定了陀螺仪效果,因为感觉那似乎不是很困难。...了解了陀螺仪角度真正含义后,我们就可以把陀螺仪返回的角度值,先转为欧拉角,再计算四元数(避免万向节锁): var quaternion = new THREE.Quaternion(); var euler...p1,当手机旋转 q1 值时,此时相机位置 p2 处,但是相对手机来说相机依然是在手机的正前方,所以,相机需要逆向转动 q1,从 p2 移到 p1,其中 p2 即为一开始的 p1 值。

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Unity3D中的Quaternion(四元数)

其中四元数的优点有:平滑插值、快速连接、角位移求逆、可以与矩阵形式快速转换、仅用四个数表示。...话说当时十九世纪的时候,爱尔兰的数学家Hamilton一直研究如何将复数从2D扩展至3D,他一直以为扩展至3D应该有两个虚部(可是他错了,哈哈)。有一天他路上突发奇想,我们搞搞三个虚部的试试!...好了,上面我们就基本清楚四元数的作用以及好处与坑了,下面开始正式讲讲Unity中我们如何使用一些常见的四元数操作。...static Quaternion Euler ( Vector3 euler ) 这个函数可以将一个欧拉形式的旋转转换成四元数形式的旋转。...如果自身坐标和目标之间的夹角是X度,我们想以s=30度每秒的速度旋转到目标的方向,则每秒旋转角度的比例为s/X。

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时钟

接着,我们脚本中添加一个名为Update成员方法,这个方法比较特殊,其每帧都会被调用一次。我们使用他来设置时钟指针的旋转。...每一小时,Hours 指针需要旋转 360/12 角度;每一分钟,Minutes 指针需要旋转360/60 角度;最后,Seconds 指针每一秒都需要旋转 360/60 角度。...由于我们现在摄像机面向Z轴,而Unity本身又使用左手坐标系,所以旋转值必须为负数(才是顺时针旋转方向)。...用以声明我们正在使用某个命名空间,声明之后,每次使用该命名空间时,我们就不需要再次编写该命名空间的名字。...四元数基于复数理论并且常常用来表示3D旋转。虽然相较简单的3D向量而言,四元数比较难于理解,但是同时四元数也有很多非常有用的特性。

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Unity基础(17)-四元数与欧拉角与矩阵

:四元数就是表示一个3D物体的旋转,它是一种全新数学数字,甚至不是复数。...7.已知两个由四元数代表的旋转角度,求出从一个角度渐变到另一个角度的增量 Quaternion rot=Quaternion.Euler(0,30,0) Quaternion targetRot= rot...Euler public class Euler : MonoBehaviour { //记录欧拉角,单位为角度,可以Inspector面板中设置 public float ex...Paste_Image.png 那么使用欧拉角表示旋转矩阵 绕Z轴旋转 ? 这里的角度是偏航角 绕Y轴旋转 ? 这里的角度是俯仰角 绕X轴旋转 ? 这里的角度是翻滚角 ?...3、局限性 欧拉角会产生万向锁bug 一旦选择pitch角为±90°,就被限制只能绕垂直轴旋转 三、矩阵 1、概念 矩阵通常用在一些特殊的地方,例如摄像机的非标准投影。

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第4章-变换-4.2-特殊矩阵变换和运算

由于 是旋转矩阵的级联,因此它显然也是正交的。因此,它的逆可以表示为 ,当然,尽管直接使用 的转置更容易。 图4.7. 欧拉变换,以及它如何与你改变航向、俯仰和滚动角度的方式相关联。...计算机图形学中,如何看待世界以及如何形成内容方面存在分歧:y-up或z-up。大多数制造过程,包括3D打印,都认为z方向在世界空间中;航空和海上交通工具认为-z向上。...在这个方向上,相机没有y分量,而是认为-z在世界空间中是向上的,但根据定义,“y是向上”视图空间中仍然是正确的。 虽然对于小角度变化或观察者定向很有用,但欧拉角还有一些其他严重的限制。...这就是广受欢迎的变换,它将围绕x轴旋转扳手(如果 现在包含这样的运动)。 4.2.3 矩阵分解 到目前为止,我们一直假设我们知道我们正在使用的转换矩阵的起来和过程。通常情况并非如此。...(例如,某些系统可能不允许使用任意 矩阵。) 确定模型是否仅经历了刚体变换。 只有对象矩阵可用的动画中的关键帧之间进行插值。 从旋转矩阵中移除剪切。

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基于 HTML5 的 WebGL 自定义 3D 摄像头监控模型

监控摄像机数量的不断庞大的同时,监控系统中面临着严峻的现状问题:海量视频分散、孤立、视角不完整、位置不明确等问题,始终围绕着使用者。...代码生成 摄像头模型及场景 项目中使用的摄像头模型是通过 3dMax 建模生成的,该建模工具可以导出 obj 与 mtl 文件, HT 中可以通过解析 obj 与 mtl 文件来生成 3d 场景中的摄像头模型...场景中点 A 绕着点 B 旋转 angle 角度之后得到的点 A 3d 场景中的位置,方法中采用了 HT 封装的 ht.Math 下面的方法,以下为代码: // pointA 为 pointB..., r3[1], r3[2])) 获取绕着 r3[0],r3[1],r3[2] 即 x 轴,y 轴,z 轴旋转旋转矩阵。...,onValueChanged slider 的数值改变的时候调用,此时通过 camera.r3() 获取当前摄像头的旋转参数, 由于是绕着 y 轴旋转所以 x 轴与 z 轴的角度是不变的,变的是

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基于 HTML5 WebGL + VR 的 3D 机房数据中心可视化

监控摄像机数量的不断庞大的同时,监控系统中面临着严峻的现状问题:海量视频分散、孤立、视角不完整、位置不明确等问题,始终围绕着使用者。...代码生成 摄像头模型及场景 项目中使用的摄像头模型是通过 3dMax 建模生成的,该建模工具可以导出 obj 与 mtl 文件, HT 中可以通过解析 obj 与 mtl 文件来生成 3d 场景中的摄像头模型...场景中点 A 绕着点 B 旋转 angle 角度之后得到的点 A 3d 场景中的位置,方法中采用了 HT 封装的 ht.Math 下面的方法,以下为代码: 1 // pointA 为 pointB...)) 获取绕着 r3[0],r3[1],r3[2] 即 x 轴,y 轴,z 轴旋转旋转矩阵。...,onValueChanged slider 的数值改变的时候调用,此时通过 camera.r3() 获取当前摄像头的旋转参数, 由于是绕着 y 轴旋转所以 x 轴与 z 轴的角度是不变的,变的是

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BS 端基于 HTML5 + WebGL 的 VR 3D 机房数据中心可视化

监控摄像机数量的不断庞大的同时,监控系统中面临着严峻的现状问题:海量视频分散、孤立、视角不完整、位置不明确等问题,始终围绕着使用者。...场景中点 A 绕着点 B 旋转 angle 角度之后得到的点 A 3d 场景中的位置,方法中采用了 HT 封装的 ht.Math 下面的方法,以下为代码: 1 // pointA 为 pointB...围绕的旋转点 2 // pointB 为需要旋转的点 3 // r3 为旋转角度数组 [xAngle, yAngle, zAngle] 为绕着 x, y, z 轴分别旋转角度 4 var...)) 获取绕着 r3[0],r3[1],r3[2] 即 x 轴,y 轴,z 轴旋转旋转矩阵。    ...,onValueChanged  slider 的数值改变的时候调用,此时通过 camera.r3() 获取当前摄像头的旋转参数, 由于是绕着 y 轴旋转所以 x 轴与 z 轴的角度是不变的,变的是

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四旋翼飞行器姿态控制(四轴飞行器姿态解算)

当我们实际控制当中,我们关心的显然是载体坐标系相对于地理坐标系之间的变化,所以我们通常使用旋转矩阵是把N系转到B系的矩阵(两者的关系是转置关系)。...所以当我们把加速度计以任意角度固定在空间中时,无论加速度计的三个轴的值是多少,当经过旋转矩阵变换后,参考坐标戏中输出的值始终都是(0,0,1)–>这表明参考坐标系中,物体x和y轴上是没有加速度的,...所以四元数的乘法的几何意义就是在这两个二维不变子空间中做伸缩旋转的线性变换。角度 。伸缩因子为||p||(从(1,0,0,0)到u旋转,从u1到u2旋转)。...这表示:在三维空间中将P向量绕着(alpha,beta, gama)轴逆时针旋转theta角度,长度不变。之所以为什么是theta/2,是因为四维空间中实际上只转了theta角度。...angle,比如顺序为1-2-3,但是图解时使用的是内在旋转,此时真正的旋转顺序是3-2-1,即替换1和3的位置。

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构建于 BS 端的 3D 摄像头可视化监控方案

监控摄像机数量的不断庞大的同时,监控系统中面临着严峻的现状问题:海量视频分散、孤立、视角不完整、位置不明确等问题,始终围绕着使用者。...场景中点 A 绕着点 B 旋转 angle 角度之后得到的点 A 3d 场景中的位置,方法中采用了 HT 封装的 ht.Math 下面的方法,以下为代码: 复制代码 复制代码 1 // pointA...为 pointB 围绕的旋转点 2 // pointB 为需要旋转的点 3 // r3 为旋转角度数组 [xAngle, yAngle, zAngle] 为绕着 x, y, z 轴分别旋转角度...)) 获取绕着 r3[0],r3[1],r3[2] 即 x 轴,y 轴,z 轴旋转旋转矩阵。...,onValueChanged slider 的数值改变的时候调用,此时通过 camera.r3() 获取当前摄像头的旋转参数, 由于是绕着 y 轴旋转所以 x 轴与 z 轴的角度是不变的,变的是

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three.js 数学方法之Matrix4

这使得表示三维空间中的一个点的向量Vector3通过乘以矩阵来进行转换,如平移、旋转、剪切、缩放、反射、正交或透视投影等。这就是把矩阵应用到向量上。 1....Object3D矩阵 任何3D物体Object3D都有三个关联的矩阵: Object3D.matrix: 存储物体的本地变换。 这是对象相对于其父对象的变换。...: Euler ): Matrix4 将传入的欧拉角转换为该矩阵旋转分量(左上角的3x3矩阵)。...矩阵的其余部分被设为单位矩阵。根据欧拉角euler旋转顺序order,总共有六种可能的结果。...: number ): number[] 使用列优先column-major格式将此矩阵的元素写入数组中。 四维矩阵就先说到这里,我们以后将会经常看到他,无论是变换中,还是着色器中。

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unity中使用三种简单的方式实现实时时钟动画

Quaternion 基于复杂的数字,用来表示 3D 旋转。虽然它比简单的 3D 向量更难理解,但是它有一些更有用的特性。 什么是 Quaternion.Euler?...然后 Clock 对象上创建 3 个的子游戏对象, Clock 上右键选择 Create Empty。 现在让我们给这个游戏对象一个有意义的名字吧。...然后每一个我们创建的游戏对象上分别创建一个 3D 立方体对象。 看上去应该像下面这样: ?...所以使用这个方法来设置时钟的旋转使用 Quaternion.Euler 方法来改变局部的旋转。...挑战 1.在这里,我们已经使用四元数旋转变换,但有我们可以不使用四元数来完成变换吗? 2.使用 Timespan 来创建秒表(Stopwatch)。 3.逆时针旋转

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从零开始学习自动驾驶系统(八)-基础知识之车辆姿态表达

旋转矩阵如下: image.png 机器人行业中我们常说的roll、yaw、pitch是什么 Yaw是围绕Y轴旋转角度,也叫偏航角。即机头右偏航为正,反之为负。...旋转矩阵如下: image.png 机器人行业中我们常说的roll、yaw、pitch是什么 仅仅有旋转角度(Pitch, Raw, Roll)是不够的,还依赖于旋转的顺序和旋转的参考坐标系,不同的旋转顺序和不同的旋转参考坐标系都会导致不同的旋转结果...欧拉角的缺点: 欧拉角的一个重大缺点是会碰到著名的万向锁(Gimbal Lock)问题:俯仰角为±90deg时,第一次旋转与第三次旋转使用同一个轴,使得系统丢失了一个自由度(由三次旋转变成了两次旋转...我们也很少SLAM程序中直接使用欧拉角表示姿态,同样不会在滤波或优化中使用欧拉角表示旋转(因为它具有奇异性)。 2.2 四元数 四元数是三维空间旋转的另一种表达形式。...四元数与旋转角度/旋转轴的转化 image.png C++中使用Eigen定义四元数的代码如下,该代码定义了一个绕z轴30度的旋转操作。

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