Question

我正在研究一个涉及Aruco标记和opencv的项目。我在项目进展方面走得很远。我可以使用opencv中的rodrigues（）读取旋转矢量并将它们转换为rodrigues矩阵。

这是我得到的罗德里格斯矩阵的一个例子：

[0,1,0;

1,0,0;

0,0，-1]

我使用以下代码。

Mat m33(3, 3, CV_64F);
Mat measured_eulers(3, 1, CV_64F);
Rodrigues(rotationVectors, m33);

measured_eulers = rot2euler(m33);

Degree_euler = measured_eulers * 180 / CV_PI;

我使用预定义的rot2euler将rodrigues矩阵转换为euler角度。我将接收到的弧度转换为度数。

rot2euler如下所示。

Mat rot2euler(const Mat & rotationMatrix)
{
    Mat euler(3, 1, CV_64F);

    double m00 = rotationMatrix.at<double>(0, 0);
    double m02 = rotationMatrix.at<double>(0, 2);
    double m10 = rotationMatrix.at<double>(1, 0);
    double m11 = rotationMatrix.at<double>(1, 1);
    double m12 = rotationMatrix.at<double>(1, 2);
    double m20 = rotationMatrix.at<double>(2, 0);
    double m22 = rotationMatrix.at<double>(2, 2);

    double x, y, z;

    // Assuming the angles are in radians.
    if (m10 > 0.998) { // singularity at north pole
        x = 0;
        y = CV_PI / 2;
        z = atan2(m02, m22);
    }
    else if (m10 < -0.998) { // singularity at south pole
        x = 0;
        y = -CV_PI / 2;
        z = atan2(m02, m22);
    }
    else
    {
        x = atan2(-m12, m11);
        y = asin(m10);
        z = atan2(-m20, m00);
    }

    euler.at<double>(0) = x;
    euler.at<double>(1) = y;
    euler.at<double>(2) = z;

    return euler;
}

如果我使用罗德里格斯矩阵，我举一个例子，我得到以下的欧拉角。

[0; 90; -180]

但我想要得到以下内容。

[ - 180; 0; 90]

何时使用此工具http://danceswithcode.net/engineeringnotes/rotations_in_3d/demo3D/rotations_in_3d_tool.html

你可以看到[0; 90; -180]与罗德里格斯矩阵不匹配，但是[-180; 0; 90]的确如此。（我知道该工具适用于ZYX坐标）

所以问题是我得到了正确的值，但顺序错误。

另一个问题是情况并非总是如此。例如罗德里格斯矩阵：

[1,0,0;

0，-1,0;

0,0，-1]

为我提供正确的euler角度。

如果有人知道问题的解决方案，或者可以向我提供rot2euler函数如何正常工作的解释。非常感谢。

亲切的问候

Brent Convens

Answer 1

不是特定于OpenCV，但你可以这样写：

cosine_for_pitch = math.sqrt(pose_mat[0][0] ** 2 + pose_mat[1][0] ** 2)
is_singular = cosine_for_pitch < 10**-6
if not is_singular:
    yaw = math.atan2(pose_mat[1][0], pose_mat[0][0])
    pitch = math.atan2(-pose_mat[2][0], cosine_for_pitch)
    roll = math.atan2(pose_mat[2][1], pose_mat[2][2])
else:
    yaw = math.atan2(-pose_mat[1][2], pose_mat[1][1])
    pitch = math.atan2(-pose_mat[2][0], cosine_for_pitch)
    roll = 0

在这里，你可以探索更多：

https://www.learnopencv.com/rotation-matrix-to-euler-angles/ http://www.staff.city.ac.uk/~sbbh653/publications/euler.pdf

Answer 2

我想我已经很晚了但是我会回答它。不要引用我这个，即我不是100％肯定，但这是一个来自openCV 3.3源代码的文件（{OPENCV_INSTALLATION_DIR} /apps/interactive-calibration/rotationConverters.cpp）

在我看来，openCV正在给你Y-Z-X（类似于上面代码中显示的内容）

为什么我说我不确定因为我只是查看了cv :: Rodrigues的源代码，它似乎没有调用我上面显示的这段代码。 Rodrigues函数将数学编码到其中（我认为可以通过取两个旋转矩阵并将它们相乘 - R = Ry * Rz * Rx然后查看代码中存在{{{ 1}}或类似的东西，因为“R”的一个元素通常是cos（）或正弦，它将为你提供一个解决方案，找出找到的角度。

用opencv旋转矩阵到欧拉角

2 个答案: