視覺SLAM學習筆記7

2021-10-24 02:28:45 字數 784 閱讀 1311

由於旋轉矩陣,旋轉向量等方法描述旋轉是十分不直觀的,我們很難直接通過矩陣和向量來想象中國旋轉是什麼樣的,因此引入尤拉角,提供一種非常直觀的方式來描述旋轉,使用三個分離的轉角,把一次旋轉分解成三次繞不同軸的旋轉,分解的方式可以有很多,zyx即 偏航-俯仰-滾轉(yaw-pitch-roll)是比較常用的。同時還要區分每次旋轉是繞固定軸還是繞旋轉之後的軸旋轉

zyx 偏航-俯仰-滾轉(yaw-pitch-roll)——rpy

繞物體的 z 軸旋轉,得到偏航角 yaw

繞旋轉之後的 y 軸旋轉,得到俯仰角 pitch

繞旋轉之後的 x 軸旋轉,得到滾轉角 roll

此時可使用[r,p,y]t這樣乙個三維向量來描述任意旋轉,可以直接想象出旋轉過程,非常直觀

萬向鎖問題,當俯仰角為±90°,第一次旋轉與第三次旋轉將使用同乙個軸,使得系統丟失了乙個自由度(由三次旋轉變成了兩次旋轉),這被稱為奇異性問題,在其他形式的尤拉角中也同樣存在

只要我們想用三個實數來表達三維旋轉時,都會不可避免地碰到奇異性問題。

因此,尤拉角不適於插值和迭代,往往只用於人機互動中,想驗證自己演算法是否有錯時,轉換成尤拉角能夠快速辨認結果的正確與否

我們也很少在 slam程式中直接使用尤拉角表達姿態

視覺SLAM筆記(7) 歐氏變換

與向量間的旋轉類似,同樣可以描述兩個座標系之間的旋轉關係,再加上平移,統稱為座標系之間的變換關係 在機械人的運動過程中,常見的做法是 設定乙個慣性座標系或者叫 世界座標系 可以認為它是固定不動的 例如 xw,yw,zw 定義的座標系 同時,相機或機械人則是乙個移動座標系,例如 xc,yc,zc 定義...

視覺SLAM學習筆記3

座標系間的變換關係,可描述為兩個座標系間的旋轉關係和平移 設定乙個慣性座標系 世界座標系 它固定不動,而相機或機械人是移動座標系,對於同乙個向量p,在世界座標系下的座標pw和相機座標系下的pc是不同的,這個變換關係由座標系間的變換矩陣t來描述 相機運動是乙個剛體運動,也就是保證同乙個向量在各座標系下...

視覺SLAM學習筆記4

使用a ra t表示歐氏空間的旋轉和平移的變換關係是非線性的,則當進行多次變化後表示式會變得很複雜,因此引入齊次座標和變換矩陣重寫式 在三位向量末尾新增1,變成四維向量,稱為齊次座標,旋轉和平移都寫在乙個矩陣裡,則變換關係變成線性關係,矩陣t稱為變換矩陣 對於齊次座標,某個點x的每個分量同乘非0常數...