OpenCV + OpenGL:使用solvePnP正确构建相机

时间:2013-10-26 22:46:06

标签: ios opencv opengl-es glkit

我在使用OpenCV从iPad相机获得适当的相机姿势时遇到了问题。

我正在使用自定义2D标记(基于AruCo library) - 我想使用OpenGL在该标记上渲染3D立方体。

为了接收相机姿势,我正在使用OpenCV的solvePnP功能。

根据THIS LINK我这样做:

cv::solvePnP(markerObjectPoints, imagePoints, [self currentCameraMatrix], _userDefaultsManager.distCoeffs, rvec, tvec);

tvec.at<double>(0, 0) *= -1; // I don't know why I have to do it, but translation in X axis is inverted

cv::Mat R;
cv::Rodrigues(rvec, R); // R is 3x3

R = R.t();  // rotation of inverse
tvec = -R * tvec; // translation of inverse

cv::Mat T(4, 4, R.type()); // T is 4x4
T(cv::Range(0, 3), cv::Range(0, 3)) = R * 1; // copies R into T
T(cv::Range(0, 3), cv::Range(3, 4)) = tvec * 1; // copies tvec into T
double *p = T.ptr<double>(3);
p[0] = p[1] = p[2] = 0;
p[3] = 1;

相机矩阵&amp; dist系数来自 findChessboardCorners 函数, imagePoints 是手动检测到的标记角(您可以在下面发布的视频中看到它们为绿色方块), markerObjectPoints < / em>是代表标记角的手动硬编码点:

markerObjectPoints.push_back(cv::Point3d(-6, -6, 0));
markerObjectPoints.push_back(cv::Point3d(6, -6, 0));
markerObjectPoints.push_back(cv::Point3d(6, 6, 0));
markerObjectPoints.push_back(cv::Point3d(-6, 6, 0));

因为在现实世界中标记长度为12厘米,所以为了便于调试,我选择了相同的大小。

结果我收到了4x4矩阵T,我将在OpenCV中用作ModelView矩阵。 使用GLKit绘图功能看起来或多或少是这样的:

- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect {
    // preparations
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    float aspect = fabsf(self.bounds.size.width / self.bounds.size.height);
    effect.transform.projectionMatrix = GLKMatrix4MakePerspective(GLKMathDegreesToRadians(39), aspect, 0.1f, 1000.0f);

    // set modelViewMatrix
    float mat[16] = generateOpenGLMatFromFromOpenCVMat(T);
    currentModelMatrix = GLKMatrix4MakeWithArrayAndTranspose(mat);
    effect.transform.modelviewMatrix = currentModelMatrix;

    [effect prepareToDraw];

    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36); // draw previously prepared cube
}

我不是围绕X轴旋转180度(正如之前链接文章中提到的那样),因为我看起来并不是必要的。

问题是它不起作用!翻译矢量看起来不错,但是X和Y旋转都搞砸了:(

我录制了一个介绍该问题的视频:

http://www.youtube.com/watch?v=EMNBT5H7-os

我几乎尝试了所有东西(包括逐个反转所有轴),但实际上没有任何效果。

我该怎么办?我该如何正确显示3D立方体?来自solvePnP的平移/旋转向量看起来很合理,所以我猜我无法将这些向量正确映射到OpenGL矩阵。

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

感谢来自http://answers.opencv.org/的Djo1509我发现问题是不必要的转置旋转矩阵R矩阵用作矩阵T的一部分,并且不必要的 tvec = -R * tvec 操作

有关详细信息,请查看there