c# - 相机旋转 SolvePnp

Question

有人可以帮助我计算相机的 Y 轴旋转吗？我使用 SolvePnP 来获取 rvec。从这个 rvec 我想知道我的相机绕着它自己的 Y 轴旋转了多少。

PointF[] ImagePointsCam = GetImagePointsCam(imgThres);
MCvPoint3D32f[] ObjectPointsCam = GetObjectPointsCam();
float f = 1.0f / (float)(Math.Tan(CameraFOV / 360.0 * 3.1415));
Matrix<float> CamMat = new Matrix<float>(3, 3);
CamMat.Data[0, 0] = (float)(f * 0.5 * ResolutionWidth);
CamMat.Data[0, 1] = 0;
CamMat.Data[0, 2] = (float)(ResolutionWidth / 2);
CamMat.Data[1, 0] = 0;
CamMat.Data[1, 1] = (float)(f * 0.5 * ResolutionHeight);
CamMat.Data[1, 2] = (float)(ResolutionHeight / 2);
CamMat.Data[2, 0] = 0;
CamMat.Data[2, 1] = 0;
CamMat.Data[2, 2] = 1;
Mat DistMat = new Mat();
Mat rvec = new Mat();
Mat tvec = new Mat();
CvInvoke.SolvePnP(ObjectPointsCam, ImagePointsCam, CamMat, DistMat, rvec, tvec, false, SolvePnpMethod.Iterative);
Mat R = new Mat();
CvInvoke.Rodrigues(rvec, R);

我不确定如何继续才能获得表示相机 Y 轴旋转的单个值。

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我设法让它在 C# 中使用 DllImport 和@Tahera.T 的回答。现在我得到一个错误，我认为这与我为函数提供的变量有关。如果我以正确的方式进行操作，有人可以看看吗？

[DllImport("opencv_world320.dll")]

private static extern void cvDecomposeProjectionMatrix(Mat projMatr, out Mat calibMatr, 
out Mat rotMatr, out Mat posVect, out Mat rotMatrX, out Mat rotMatrY, out Mat rotMatrZ,
out MCvPoint3D64f eulerAngles);

public MCvPoint3D64f GetEulerAngles(Mat R)
{
    Matrix<float> _r = new Matrix<float>(3,4);
    Matrix<float> _R = new Matrix<float>(R.Rows, R.Cols);
    R.CopyTo(_R);
    _r.Data[0, 0] = _R.Data[0, 0];
    _r.Data[0, 1] = _R.Data[0, 1];
    _r.Data[0, 2] = _R.Data[0, 2];
    _r.Data[0, 3] = 0;
    _r.Data[1, 0] = _R.Data[1, 0];
    _r.Data[1, 1] = _R.Data[1, 1];
    _r.Data[1, 2] = _R.Data[1, 2];
    _r.Data[1, 3] = 0;
    _r.Data[2, 0] = _R.Data[2, 0];
    _r.Data[2, 1] = _R.Data[2, 1];
    _r.Data[2, 2] = _R.Data[2, 2];
    _r.Data[2, 3] = 0;
    Mat projMatr = _r.Mat;

    cvDecomposeProjectionMatrix(projMatr, out Mat calibMatr, out Mat rotMatr, out Mat posVect, 
    out Mat rotMatrX, out Mat rotMatrY, out Mat rotMatrZ, out MCvPoint3D64f eulerAngles);

    return eulerAngles;
}

我现在得到的错误是:

System.Runtime.InteropServices.SEHException: 'External component has thrown an exception.'

错误代码:

-2147467259

我是否使用错误的变量调用函数？

Answer 1

Solvepnp 不提供实际的旋转值，它用于获取真实世界的点，因此为了获得实际的旋转角度，您将不得不执行更多步骤:首先使用 solvepnp 获取旋转向量。第二个使用 rodrigues 将其转换为旋转矩阵。现在使用 decomposeProjectionMatrix 计算欧拉角。这些欧拉角为您提供沿轴的旋转。你可以试试这个:

void getEulerAngles(Mat &rotCamerMatrix,Vec3d &eulerAngles){

Mat cameraMatrix,rotMatrix,transVect,rotMatrixX,rotMatrixY,rotMatrixZ;
double* _r = rotCamerMatrix.ptr();
double projMatrix[12] = {_r[0],_r[1],_r[2],0,
_r[3],_r[4],_r[5],0,
_r[6],_r[7],_r[8],0};

decomposeProjectionMatrix( Mat(3,4,CV_64FC1,projMatrix),
cameraMatrix,
rotMatrix,
transVect,
rotMatrixX,
rotMatrixY,
rotMatrixZ,
eulerAngles);
}

像这样调用函数:

Vec3d eulerAngles;
getEulerAngles(rotCamerMatrix1,eulerAngles);

旋转角度的位置:

yaw = eulerAngles[1];
pitch = eulerAngles[0];
roll = eulerAngles[2];

其中 pitch 是您沿 Y 轴的旋转。