代码中出现转置 pose (c2w,外参矩阵) 或者转置 intrinsic (内参)矩阵的原因

文章探讨了在编程特别是计算机视觉领域中,c2w矩阵(从相机坐标到世界坐标)如何与点的坐标相互作用。通常c2w矩阵用于将相机坐标系下的点转换到世界坐标系。文章指出,尽管理论上点的坐标应该是4x1的列向量,但在实际代码中可能会遇到1x4或更一般的nx4的表示,这时可以利用矩阵转置的规则进行计算,即通过点的转置与c2w矩阵的转置相乘来实现转换。这种方式简化了运算并保持了数学上的等价性。

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在代码中见到 pose(c2w),intrinsic 矩阵的转置,觉得比较奇怪。
后来想了一下为什么。下面解释一下:

用 c2w 矩阵举例子。理论上,一个 c2w 左乘上 一个相机坐标系下的点 P的坐标,能够得到该点在世界坐标系下的坐标。即:
Pworld=c2w×PcamP_{world}= c2w \times P_{cam}Pworld=c2w×Pcam

理论上,c2w 的形状是 4×44\times 44×4PcamP_{cam}Pcam 的形状是 4×14\times 14×1

但是在代码中,会出现PcamP_{cam}Pcam 的形状是 1×41\times 41×4 ,也会出现有若干个点,即当
PcamP_{cam}Pcam 的形状是 x×4x \times 4x×4
此时刚好可以利用矩阵转置的法则,即
(Ax)T=xTAT(Ax)^{T}=x^{T}A^{T}(Ax)T=xTAT

PworldT=(c2w×Pcam)T=PcamT×c2wTP_{world}^{T}= (c2w \times P_{cam})^{T}= P_{cam}^{T} \times c2w^{T} PworldT=(c2w×Pcam)T=PcamT×c2wT

所以便会出现 c2wTc2w^{T}c2wT 的情况

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