坐标转换实例讲解

该博客探讨了相机坐标系之间的位姿变换问题,具体讲述了如何从已知的0时刻相机位姿推导出当前时刻相对于0时刻的位姿表达式。内容涉及到平移和旋转的概念,并通过数学公式详细阐述了坐标转换的过程,对于理解机器人视觉或3D重建等领域中的坐标变换具有指导意义。

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题目内容

已知相机在0时刻的位姿 T0=(R0,t0)T_0 = ( R_0 , t_0 )T0=(R0,t0),以及当前时刻的位姿T=(R,t)T=(R,t)T=(R,t),求在以0时刻的相机坐标系作为参考系,当前时刻的位姿表达式 T ′。

求解

1.位姿的概念

**平移:**世界坐标系下在原点的一个点 p ( 坐 标 为 0 ) 向 x 轴正方向运动了 t 的距离,那么它在世界坐标系下坐标变为 t,在当前坐标系下的坐标为 0,坐标系的位姿平移部分为 t 。
旋转:

在这里插入图片描述

2.题目计算

在这里插入图片描述

3.总结

R0​(R′x+t′)+t0​=Rx+tR_0​(R'x+t′)+t_0​=Rx+tR0(Rx+t)+t0=Rx+t

  • x:x:x表示当前时刻坐标系坐标
  • R′、t′:R'、t′:Rt当前时刻坐标系相对于0时刻坐标系的位姿变换
  • R′x+t′:R'x+t′:Rx+t表示当前时刻坐标系坐标转换到0时刻坐标系坐标
  • R0、t0:R_0、t_0:R0t0 0时刻坐标系相对于世界坐标系的位姿变换
  • R0​(R′x+t′)+t0:R_0​(R'x+t′)+t_0:R0(Rx+t)+t0 0时刻坐标系坐标转换到世界坐标系坐标
  • R、tR、tRt当前时刻坐标相对于世界坐标系的位姿变化
  • Rx+t:Rx+t:Rx+t当前时刻坐标系坐标转换到世界坐标系坐标
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