c++ - 从给定视点将 3D 点云光线转换到 2D 图像

Question

我想做的是将点云光线转换到 2D 图像。我拥有的是一个 3D 点云和一个与一般世界坐标系不同的视点。我想从此视点进行光线转换以生成点云的二维图像。所以，我只需要一个像 getintersectedvoxel 这样的方法，它对整个区域进行转换，而不仅仅是对单个射线。

Answer 1

那是从 3D 到相机的投影。你可以用针孔相机模型方程得到它(如图here)。

您需要定义相机的前 3 个参数:焦距 f，以及投影平面的中心:cx、cy .这样你就可以创建一个 3x3 矩阵(我将使用 matlab 语法):

A = [ f 0 cx;
      0 f cy;
      0 0  1 ];

您可以使用 cx = 0.5 * image_width、cy = 0.5 * image_height 和一些值 f = 800(尝试其中一些是为了检查图像看起来如何更好)。

然后，一个 3x4 矩阵，其中包含从相机帧到点云帧的转换(你说你有):

T = [ r11 r12 r13 tx;
      r21 r22 r23 ty;
      r31 r32 r33 tz ];

最后，齐次坐标中的点云，即在具有 N 个点的点云的 4xN 矩阵中:

P = [ x1 x2 ... xN;
      y1 y2 ... yN;
      z1 z2 ... zN;
       1  1 ...  1 ];

现在你可以投影点了:

S = A * T * P;

S 是一个 3xN 矩阵，其中每个第 i 个 3D 点的像素坐标为:

x = S(1, i) / S(3, i);
y = S(2, i) / S(3, i);