SLAM十四讲第四节课习题

博客内容主要围绕SLAM十四讲的第四节课展开,通过直接展示相关代码,深入探讨课程中的实践问题,帮助读者理解和应用SLAM算法。

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在这里插入图片描述
直接上代码:

#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <string>
using namespace std;

string image_file = "./test.png";   // 请确保路径正确

int main(int argc, char **argv) {

    // 本程序需要你自己实现去畸变部分的代码。尽管我们可以调用OpenCV的去畸变,但自己实现一遍有助于理解。
    // 畸变参数
    double k1 = -0.28340811, k2 = 0.07395907, p1 = 0.00019359, p2 = 1.76187114e-05;
    // 内参
    double fx = 458.654, fy = 457.296, cx = 367.215, cy = 248.375;

    cv::Mat image = cv::imread(image_file,0);   // 图像是灰度图,CV_8UC1
    imshow("srcImage",image);
    int rows = image.rows, cols = image.cols;
    cv::Mat image_undistort = cv::Mat(rows, cols, CV_8UC1);   // 去畸变以后的图

    // 计算去畸变后图像的内容
    for (int v = 0; v < rows; v++)
        for (int u = 0; u < cols; u++)
        {
            double u_disto
### 关于《视觉SLAM十四》第四章后题五的解答与解析 #### 问题描述 在《视觉SLAM十四》第四章中,后题五通常涉及对三维重建过程中某些特定算法的理解和应用。这类题目旨在考察读者对于多视图几何、特征匹配以及基础矩阵计算等方面的知识掌握情况。 #### 解析过程 为了完成此类题目,需要理解如何通过两幅或多幅不同视角下的图像来恢复场景结构及其摄像机姿态。这涉及到几个核心概念和技术: - **特征提取与匹配**:从给定图片中检测并描述局部不变特征点(如角点),然后基于这些特征实现跨图像间的对应关系建立[^1]。 - **本质矩阵(Essential Matrix)** 和 **基础矩阵(Fundamental Matrix)** 的估计:一旦获得了可靠的特征匹配对,则可以通过八点法或其他方法求解表示两个相机相对位置的姿态参数——即本质矩阵;而当不知道内参时则转而估算更一般的基础矩阵[^2]。 - **三角化(Triangulation)** :利用已知的内外参数信息,结合对应的二维投影坐标,反向推算出世界坐标的三维点位[^3]。 针对本道练习的具体要求,假设其关注的是从两张校准过的立体像对构建稀疏地图模型的过程,那么解决方案可能如下所示: ```cpp // 假设已经完成了必要的预处理工作,比如读取图像、执行FAST/SIFT/ORBSURF等特征检测器获取关键点集合kp1,kp2, // 并进行了FLANN/KDTree之类的快速近似最近邻搜索得到初步配对matches; std::vector<cv::Point2f> pts1,pts2; for(DMatch& match : matches){ // 将匹配好的索引转换为实际像素坐标 pts1.push_back(kps1[match.queryIdx].pt); pts2.push_back(kps2[match.trainIdx].pt); } cv::Mat F = findFundamentalMat(pts1,pts2,cv::FM_RANSAC); // 计算基础矩阵 if (F.empty()) { std::cerr << "Failed to compute Fundamental matrix." << std::endl; } else { cv::Mat E = K.t() * F * K; // 转换为基础矩阵到本质矩阵形式,其中K代表相机内部参数阵 } ``` 上述代码片段展示了如何依据OpenCV库函数`findFundamentalMat()` 来获得基础矩阵,并进一步调整为本质矩阵的形式以便后续操作。需要注意的是,在真实环境中还需考虑噪声影响等因素做额外优化处理。
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