匹配对象的 3D 旋转答案

【问题标题】：Match object's 3D rotation [closed]匹配对象的 3D 旋转
【发布时间】：2013-08-18 12:45:36
【问题描述】：

我是opencv的新手，但愿意学习。我想知道下面描述的事情是否可行。

相机在深色背景上看到一支白色铅笔（管、圆柱体等）。我想在 3D 空间中提取对象的旋转并在我的程序中使用它。它不必非常准确或快速（即使 ~10fps 也可以）。

我显然在寻找解决方案，但需要一些指导：看什么、读什么、专业人员如何调用此过程。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

由于几何模糊，不可能从任意对象的一张图像中提取 3D 旋转。您可以获得具有不同对象坐标/方向的相同图像。但是您可以在屏幕图像平面中提取旋转角度。您可以使用时刻来解决此问题。首先你应该二值化图像。您可以使用一些颜色过滤技术来制作它。当您将图像二值化后，您可以评估矩 http://docs.opencv.org/modules/imgproc/doc/structural_analysis_and_shape_descriptors.html。完成后，您可以计算角度如下：

...
    double M00=moments.m00;
    double M20=moments.m20;
    double M02=moments.m02;
    double M11=moments.m11;
    // Center of mass
    double xc=M10/M00;
    double yc=M01/M00;        

    double A=(M20/M00)-xc*xc;
    double B=2*((M11/M00)-xc*yc);
    double C=(M02/M00)-yc*yc;
    // Ellipse axis
    double LL=sqrt( ( (A+C)+sqrt(B*B+(A-C)*(A-C)) )/2)*2;
    double LW=sqrt( ( (A+C)-sqrt(B*B+(A-C)*(A-C)) )/2)*2;

    // 
    M20=moments.mu20;
    M02=moments.mu02;
    M11=moments.mu11;

    double theta=(atan2(2*M11,(M02-M20))/2)*(180/M_PI);
...

如果您使用已知大小的平面对象，则可以估计 3D 旋转。您可以估计单应矩阵。并将其分解为旋转和平移。例如这里描述的：http://hal.archives-ouvertes.fr/docs/00/17/47/39/PDF/RR-6303.pdf。

【讨论】：