cv::projectPoints 是 OpenCV 中用于将三维点投影到二维图像平面的函数。它通常用于计算在相机坐标系下的三维点在图像坐标系中的位置，考虑了相机的内参和外参。
函数原型
void cv::projectPoints(InputArray objectPoints,InputArray rvec,InputArray tvec,InputArray cameraMatrix,InputArray distCoeffs,OutputArray imagePoints,OutputArray jacobian = noArray()
);
参数说明
- objectPoints: 输入的三维点集合，通常是一个
nx3的矩阵，表示 n 个三维点。 - rvec: 旋转向量，描述相机的旋转。可以使用 Rodrigues 变换来从旋转矩阵转换为旋转向量。
- tvec: 平移向量，描述相机的位置。
- cameraMatrix: 相机内参矩阵，包含焦距和主点位置。
- distCoeffs: 相机的畸变系数，通常是一个长度为 5 或 8 的向量。
- imagePoints: 输出的二维点集合，函数将计算的图像坐标保存在这个参数中。
- jacobian: 可选的输出参数，保存雅可比矩阵。
使用示例
以下是一个简单的示例，展示如何使用 cv::projectPoints 函数：
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>int main() {// 定义三维点std::vector<cv::Point3f> objectPoints = {{0.0f, 0.0f, 0.0f},{1.0f, 0.0f, 0.0f},{0.0f, 1.0f, 0.0f},{1.0f, 1.0f, 0.0f}};// 定义相机内参矩阵cv::Mat cameraMatrix = (cv::Mat_<double>(3, 3) << 800, 0, 320,0, 800, 240,0, 0, 1);// 定义相机畸变系数cv::Mat distCoeffs = (cv::Mat_<double>(5, 1) << 0, 0, 0, 0, 0);// 定义旋转向量和位移向量cv::Mat rvec = (cv::Mat_<double>(3, 1) << 0, 0, 0); // 无旋转cv::Mat tvec = (cv::Mat_<double>(3, 1) << 0, 0, 5); // 向前移动5个单位// 输出二维点std::vector<cv::Point2f> imagePoints;// 使用 projectPoints 函数cv::projectPoints(objectPoints, rvec, tvec, cameraMatrix, distCoeffs, imagePoints);// 输出结果for (size_t i = 0; i < imagePoints.size(); ++i) {std::cout << "3D Point: " << objectPoints[i] << " -> 2D Point: " << imagePoints[i] << std::endl;}return 0;
}
代码说明
- 定义三维点：创建一个包含多个三维点的向量。
- 设置相机内参和畸变系数：定义一个相机内参矩阵和畸变系数。
- 定义旋转和位移向量：设置相机的旋转和位移。
- 调用
projectPoints：将三维点投影到图像平面，计算出对应的二维点。 - 输出结果：打印出每个三维点及其对应的二维投影。
总结
cv::projectPoints 是一个强大的工具，可以用于各种计算机视觉应用，如相机标定、三维重建等。通过正确设置相机参数和三维点，可以方便地将三维信息映射到二维图像中。
