視覺里程計02 基於特徵匹配的位姿估計

2022-07-13 07:48:10 字數 3561 閱讀 1795

\[s_1p_1 = kp

\]\[s_2p_2 = k(rp+t)

\]\[_2^t}rk} = 0

\]可以通過8點法求解本質矩陣進而得到\(r\),\(t\)

主要基於視覺slam14講的**,稍微改動的測試,儘管能夠求解姿態但是並不十分準確,後續考慮使用雙目相機實現定位功能

#include #include #include #include #include "opencv2/features2d/features2d.hpp"

#include #include #include #include //#include "stdafx.h"

using namespace cv;

using namespace std;

void find_feature_matches(

const mat& img_1, const mat& img_2,

std::vector& keypoints_1,

std::vector& keypoints_2,

std::vector< dmatch >& matches);

void pose_estimation_2d2d(

std::vectorkeypoints_1,

std::vectorkeypoints_2,

std::vector< dmatch > matches,

mat& r, mat& t);

// 畫素座標轉相機歸一化座標

point2d pixel2cam(const point2d& p, const mat& k);

int main()

//將攝像頭從640*480改成320*240,速度從200ms提公升至50ms

320);

240);

320);

240);

//namedwindow("video", 1);

//namedwindow("video", 2);

//namedwindow("pts", 3);

//mat frame;

mat img_1;

mat img_2;

while (1)

vectorkeypoints_1, keypoints_2;

vectormatches;

find_feature_matches(img_1, img_2, keypoints_1, keypoints_2, matches);

//cout << "一共找到了" << matches.size() << "組匹配點" << endl;

//-- 估計兩張影象間運動

mat r, t;

pose_estimation_2d2d(keypoints_1, keypoints_2, matches, r, t);

//cout << "r:" << endl << r << endl;

//cout << "t:" << endl << t << endl;

////-- 驗證e=t^r*scale

//mat t_x = (mat_(3, 3) <<

// 0, -t.at(2, 0), t.at(1, 0),

// t.at(2, 0), 0, -t.at(0, 0),

// -t.at(1.0), t.at(0, 0), 0);

//cout << "t^r=" << endl << t_x*r << endl;

////-- 驗證對極約束

//mat k = (mat_(3, 3) << 520.9, 0, 325.1, 0, 521.0, 249.7, 0, 0, 1);

//for (dmatch m : matches)

//waitkey(1);

} cap1.release();

return 0;

}void find_feature_matches(const mat& img_1, const mat& img_2,

std::vector& keypoints_1,

std::vector& keypoints_2,

std::vector< dmatch >& matches)

//printf("-- max dist : %f \n", max_dist);

//printf("-- min dist : %f \n", min_dist);

//當描述子之間的距離大於兩倍的最小距離時,即認為匹配有誤.但有時候最小距離會非常小,設定乙個經驗值30作為下限.

for (int i = 0; i < descriptors_1.rows; i++) }

}point2d pixel2cam(const point2d& p, const mat& k)

void pose_estimation_2d2d(std::vectorkeypoints_1,

std::vectorkeypoints_2,

std::vector< dmatch > matches,

mat& r, mat& t)

//-- 計算基礎矩陣

mat fundamental_matrix;

fundamental_matrix = findfundamentalmat(points1, points2, cv_fm_8point);

//cout << "fundamental_matrix is " << endl << fundamental_matrix << endl;

//-- 計算本質矩陣

point2d principal_point(409.717933143672, 69.8389243159229); //相機光心, 標定值

double focal_length = 1296.76842892674; //相機焦距, 標定值

mat essential_matrix;

essential_matrix = findessentialmat(points1, points2, focal_length, principal_point);

//cout << "essential_matrix is " << endl << essential_matrix << endl;

//-- 計算單應矩陣

mat homography_matrix;

homography_matrix = findhomography(points1, points2, ransac, 3);

//cout << "homography_matrix is " << endl << homography_matrix << endl;

//-- 從本質矩陣中恢復旋轉和平移資訊.

recoverpose(essential_matrix, points1, points2, r, t, focal_length, principal_point);

//cout << "r is " << endl << r << endl;

//cout << "t is " << endl << t << endl;

cout << r << endl;

}

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