OpenCV中的recoverPose()函数是否是左手坐标系？

Question

我进行了一项与OpenCV相机姿态估计相关的简单测试。 我使用一张照片和相同的放大（缩放）后的照片来检测特征，计算本质矩阵并恢复相机姿态。

Mat inliers;
Mat E = findEssentialMat(queryPoints, trainPoints, cameraMatrix1, cameraMatrix2,
                         FM_RANSAC, 0.9, MAX_PIXEL_OFFSET, inliers);

size_t inliersCount =
    recoverPose(E, queryGoodPoints, trainGoodPoints, cameraMatrix1, cameraMatrix2, R, T, inliers);

当我将原始图像指定为第一个图像，放大后的图像作为第二个图像时，得到的平移矩阵T接近于[0; 0; -1]。但是第二个相机（放大后的）实际上比第一个相机更靠近物体。因此，如果Z轴从图像平面进入场景，则第二个相机应该沿着Z轴有正偏移量。而对于我的结果，Z轴从图像平面朝向相机，并与其他轴（X轴向右，Y轴向下）形成了左手坐标系。这是真的吗？为什么这个结果与这里所示的坐标系不同？

- vagran

Answer 1

根据OpenCV的文档，函数recoverPose中的算法基于论文"Nistér, D. An efficient solution to the five-point relative pose problem, CVPR 2003."。从此论文第2节的公式中可以看出，它使用基本的三角形关系（见这里图）： x2 = R*x1 + t

因此，翻译t是从相机2到相机1在相机2坐标系下的向量。这就解释了为什么你会得到接近[0;0;-1]的答案。

- goodknight

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所以，如果我想要获取“正确”的t和R，我应该：1）反转齐次矩阵E，然后2）使用recoverPose()函数？ - dexter2406

Answer 2

似乎recoverPose()函数返回相对于第二个相机的第一个相机变换（这对我来说不直观，而且在文档中没有明确说明）。在这个假设下测试可以正常工作。

- vagran

Answer 3

在这个图表中

原点位于右上角。因此，它符合右手坐标系。图像和相机坐标系的正Z轴方向相同。

然而，在openCV中，图像坐标系位于左上角。所以，它符合左手坐标系。图像和相机坐标系的正Z轴方向相反。

- kuruban