python 點雲座標投射至畫素座標

問題: 已知某點點雲座標 (x,y,z) 求解投射到相面畫素座標(v , u) -- v為畫素縱座標, u 為畫素橫座標

源**為 c++ 出處: 中的 'rs2_project_point_to_pixel' 函式

python 實現如下:

注: rs2_project_point_to_pixel 中實現了多種畸變模型下的 '點雲座標投射至畫素座標' 之功能, 本人自用相機為 realsense d415 畸變模型為modified_brown_conrady, 故僅實現了該模型

import numpy as np
def xyz2vu(xyz,depth_cam_matrix,depth_dist_coeff=np.zeros(5)):
# 畸變型別帶新增
fx,fy=depth_cam_matrix[0,0],depth_cam_matrix[1,1]
cx,cy=depth_cam_matrix[0,2],depth_cam_matrix[1,2]
xyz=np.array(xyz).flatten()
x,y=xyz[0]/xyz[2],xyz[1]/xyz[2]
r2=x*x+y*y
f=1+depth_dist_coeff[0]*r2+depth_dist_coeff[1]*r2*r2+depth_dist_coeff[1]*r2*r2*r2
x*=f
y*=f        
dx=x+2*depth_dist_coeff[2]*x*y+depth_dist_coeff[3]*(r2+2*x*x)
dy=y+2*depth_dist_coeff[3]*x*y+depth_dist_coeff[2]*(r2+2*y*y)
x,y=dx,dy
u,v=x*fx+cx,y*fy+cy
vu=np.int0([v,u])
return vu

input:

xyz: 點雲座標

depth_cam_matrix: 深度相機內參矩陣(3x3)

depth_dist_coeff : 相機畸變係數(d415 的畸變係數為[0,0,0,0,0], 故本人將該值填為np.zeros(5))

output:

畫素座標 vu

最後: 內參矩陣, 畸變係數, 以及相機的畸變模型是什麼, 去查相機的文件吧, 一般相機廠商都會提供這些引數

--------------------------------更新-------------------------------

另外 opencv 中存在相似功能函式 cv2.projectpoints, 最開始我以為該函式必須輸入姿態相關引數(旋轉向量 rvec, tvec, 紅筆標出), 因為本人並不想求任何姿態(只想求3d點對映2d點), 但是閱讀文件後中的note(藍線標出)後發現: 可以設定 rvec = tvec = (0,0,0) 即可......, 如此便同我所實現的 xyz2vu 功能相同了.

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