news 2026/4/25 10:01:01

平移标定的数学公式

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
平移标定的数学公式

平移标定的数学公式

安装方式1

安装方式2

平移九点标定

usingSystem;usingSystem.Collections.Generic;usingMathNet.Numerics.LinearAlgebra;namespace平移标定的数学公式{publicclassCoordinateCalibration{// 存储标定点对privateList<(PointF image,PointF robot)>calibrationPoints=newList<(PointF,PointF)>();// 仿射变换参数 [a, b, c; d, e, f]privateMatrix<double>transformMatrix;publicstructPointF{publicfloatX;publicfloatY;publicPointF(floatx,floaty){X=x;Y=y;}}// 添加标定点publicvoidAddCalibrationPoint(PointFimagePoint,PointFrobotPoint){calibrationPoints.Add((imagePoint,robotPoint));}// 执行标定计算publicboolCalculateCalibration(){if(calibrationPoints.Count<3){Console.WriteLine("至少需要3个标定点");returnfalse;}// 构建矩阵方程 A * params = B// 参数矩阵 params = [a, b, c, d, e, f]^Tintn=calibrationPoints.Count;Matrix<double>A=Matrix<double>.Build.Dense(2*n,6);Matrix<double>B=Matrix<double>.Build.Dense(2*n,1);for(inti=0;i<n;i++){var(image,robot)=calibrationPoints[i];// 填充A矩阵 - X坐标相关行A[2*i,0]=image.X;// xA[2*i,1]=image.Y;// yA[2*i,2]=1;// 1A[2*i,3]=0;A[2*i,4]=0;A[2*i,5]=0;// 填充A矩阵 - Y坐标相关行A[2*i+1,0]=0;A[2*i+1,1]=0;A[2*i+1,2]=0;A[2*i+1,3]=image.X;// xA[2*i+1,4]=image.Y;// yA[2*i+1,5]=1;// 1// 填充B矩阵B[2*i,0]=robot.X;B[2*i+1,0]=robot.Y;}// 使用最小二乘法求解try{// A * params = B => params = (A^T * A)^-1 * A^T * BvarAtA=A.Transpose()*A;varAtA_inv=AtA.Inverse();varAtB=A.Transpose()*B;varparamsVector=AtA_inv*AtB;// 转换为2x3变换矩阵transformMatrix=Matrix<double>.Build.Dense(2,3);transformMatrix[0,0]=paramsVector[0,0];// atransformMatrix[0,1]=paramsVector[1,0];// btransformMatrix[0,2]=paramsVector[2,0];// ctransformMatrix[1,0]=paramsVector[3,0];// dtransformMatrix[1,1]=paramsVector[4,0];// etransformMatrix[1,2]=paramsVector[5,0];// freturntrue;}catch(Exceptionex){Console.WriteLine($"标定计算失败:{ex.Message}");returnfalse;}}// 图像坐标转机械手坐标publicPointFImageToRobot(PointFimagePoint){if(transformMatrix==null){thrownewInvalidOperationException("尚未执行标定计算");}// 构建输入向量 [x, y, 1]Vector<double>input=Vector<double>.Build.Dense(new[]{imagePoint.X,imagePoint.Y,1.0});// 计算输出 [X, Y]Vector<double>output=transformMatrix*input;returnnewPointF((float)output[0],(float)output[1]);}// 机械手坐标转图像坐标(逆变换)publicPointFRobotToImage(PointFrobotPoint){if(transformMatrix==null){thrownewInvalidOperationException("尚未执行标定计算");}// 仿射变换的逆变换需要计算矩阵的逆Matrix<double>invTransform=Matrix<double>.Build.Dense(3,3);invTransform[0,0]=transformMatrix[0,0];invTransform[0,1]=transformMatrix[0,1];invTransform[0,2]=transformMatrix[0,2];invTransform[1,0]=transformMatrix[1,0];invTransform[1,1]=transformMatrix[1,1];invTransform[1,2]=transformMatrix[1,2];invTransform[2,0]=0;invTransform[2,1]=0;invTransform[2,2]=1;try{varinv=invTransform.Inverse();Vector<double>input=Vector<double>.Build.Dense(new[]{robotPoint.X,robotPoint.Y,1.0});Vector<double>output=inv*input;returnnewPointF((float)output[0],(float)output[1]);}catch{Console.WriteLine("逆变换计算失败,可能矩阵不可逆");returnnewPointF(0,0);}}}}

二 使用

usingSystem;usingSystem.Collections.Generic;usingSystem.ComponentModel;usingSystem.Data;usingSystem.Drawing;usingSystem.Linq;usingSystem.Text;usingSystem.Threading.Tasks;usingSystem.Windows.Forms;namespace平移标定的数学公式{publicpartialclassForm1:Form{publicForm1(){InitializeComponent();}privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse){varcalibrator=newCoordinateCalibration();// 添加9个标定点(示例数据,实际应用中需要真实测量)// 格式:(图像坐标X, 图像坐标Y), (机械手坐标X, 机械手坐标Y)calibrator.AddCalibrationPoint(newCoordinateCalibration.PointF(1588.7726f,596.46368f),newCoordinateCalibration.PointF(140,10));calibrator.AddCalibrationPoint(newCoordinateCalibration.PointF(2092.5125f,601.88007f),newCoordinateCalibration.PointF(140,-10));calibrator.AddCalibrationPoint(newCoordinateCalibration.PointF(2599.6616f,608.51514f),newCoordinateCalibration.PointF(140,-30));calibrator.AddCalibrationPoint(newCoordinateCalibration.PointF(1586.8936f,1092.2368f),newCoordinateCalibration.PointF(160,10));calibrator.AddCalibrationPoint(newCoordinateCalibration.PointF(2088.5759f,1099.787f),newCoordinateCalibration.PointF(160,-10));calibrator.AddCalibrationPoint(newCoordinateCalibration.PointF(2588.5093f,1111.1132f),newCoordinateCalibration.PointF(160,-30));calibrator.AddCalibrationPoint(newCoordinateCalibration.PointF(1573.5547f,1592.8459f),newCoordinateCalibration.PointF(180,10));calibrator.AddCalibrationPoint(newCoordinateCalibration.PointF(2082.4187f,1601.0065f),newCoordinateCalibration.PointF(180,-10));calibrator.AddCalibrationPoint(newCoordinateCalibration.PointF(2583.4763f,1615.3347f),newCoordinateCalibration.PointF(180,-30));// 执行标定计算if(calibrator.CalculateCalibration()){// 测试转换vartestImagePoint=newCoordinateCalibration.PointF(1200,1500);varrobotPoint=calibrator.ImageToRobot(testImagePoint);MessageBox.Show($"图像坐标({testImagePoint.X},{testImagePoint.Y}) -> 机械手坐标({robotPoint.X},{robotPoint.Y})");// 测试逆转换varbackToImage=calibrator.RobotToImage(robotPoint);MessageBox.Show($"机械手坐标({robotPoint.X},{robotPoint.Y}) -> 图像坐标({backToImage.X},{backToImage.Y})");}}}}

版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/4/23 7:55:23

解锁AMD Ryzen隐藏性能:SDT调试工具新手入门宝典

解锁AMD Ryzen隐藏性能&#xff1a;SDT调试工具新手入门宝典 【免费下载链接】SMUDebugTool A dedicated tool to help write/read various parameters of Ryzen-based systems, such as manual overclock, SMU, PCI, CPUID, MSR and Power Table. 项目地址: https://gitcode…

作者头像 李华
网站建设 2026/4/23 7:56:54

一.ProtoBuf

一.初识ProtoBuf 1.序列化概念 2.ProtoBuf是什么 3.ProtoBuf的使用特点 二.安装ProtoBuf 1.win下载链接: https://github.com/protocolbuffers/protobuf/releases/tag/v21.11 2.Ubuntu下载 sudo apt-get install autoconf automake libtool curl make g unzip sudo yum inst…

作者头像 李华
网站建设 2026/4/23 0:59:03

让设施“看得见、测得准、管得住”——空间视频智能感知与透明化管控技术研究技术白皮书(正式发布版)

发布单位&#xff1a;镜像视界&#xff08;浙江&#xff09;科技有限公司本白皮书由镜像视界&#xff08;浙江&#xff09;科技有限公司基于其在空间视频智能感知、多源信息融合与透明化管控领域的持续技术研究与工程实践编制完成。白皮书围绕高安全关键设施在运行管理中面临的…

作者头像 李华
网站建设 2026/4/23 9:18:19

Habitat-Matterport 3D数据集完整部署指南

Habitat-Matterport 3D数据集完整部署指南 【免费下载链接】habitat-matterport3d-dataset This repository contains code to reproduce experimental results from our HM3D paper in NeurIPS 2021. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ha/habitat-matterport3d-dat…

作者头像 李华