Aruco标记的世界坐标

Question

我一直在使用Python的OpenCV库，利用ArUco进行物体跟踪。

目标是获取ArUco标记中心点的x/y/z坐标以及相对于校准摄像头的角度。

到目前为止，我可以使用现有代码在aruco标记上显示轴，但无法找到从旋转和平移向量获取x/y/z坐标的方法（如果这是正确的方法）。

以下是定义旋转/平移向量的代码行：

rvec, tvec, _ = aruco.estimatePoseSingleMarkers(corners, markerLength, camera_matrix, dist_coeffs) # For a single marker

有没有关于如何在摄像机世界中获取角度/标记位置的想法？

谢谢！

- Karl Swanson

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Tvec本身是相机坐标系下标志的x/y/z坐标，rvec是标志相对于相机的旋转（可以使用罗德里格斯（Rodrigues()）将其转换为3x3旋转矩阵）。这与您期望的结果有区别吗？您说您绘制的轴与捕获图像正确对齐，对吗？ - Chungzuwalla

Answer 1

经过一些尝试，我发现在aruco中x和y坐标可以通过角点的平均值来确定：

x = (corners[i-1][0][0][0] + corners[i-1][0][1][0] + corners[i-1][0][2][0] + corners[i-1][0][3][0]) / 4
y = (corners[i-1][0][0][1] + corners[i-1][0][1][1] + corners[i-1][0][2][1] + corners[i-1][0][3][1]) / 4

相对于摄像机的角度可以通过旋转向量的罗德里格斯公式确定，必须先填充矩阵。

rotM = np.zeros(shape=(3,3))
cv2.Rodrigues(rvec[i-1], rotM, jacobian = 0)

最后，通过对旋转矩阵进行RQ分解，可以得到偏航角、俯仰角和滚动角。

ypr = cv2.RQDecomp3x3(rotM)

- Karl Swanson

Answer 2

如chungzuwalla所说，tvec表示标记中心在相机坐标系中的位置，该位置不随标记旋转而改变。如果您想了解角落在相机坐标系中的位置，则需要rvec和tvec两者。

以下是一个完美的解释：

Aruco markers with openCv, get the 3d corner coordinates?

"Original Answer"翻译成"最初的回答"

- Komms