刚体变换和仿射变换的区别

た 入场券 2022-12-12 13:45 453阅读 0赞

Content

  • (1)刚体变换
  • (2)仿射变换
  • 结论

(1)刚体变换

如果图像A只需要经过空间的平移和旋转就可以变换到图像B。这样的变换称为刚体变换。在变换中,图像可沿着x、y、z轴平移或旋转。因此刚性变换只需要6个自由度。3个旋转,3个平移。

(2)仿射变换

三维仿射变换主要包括平移变换、旋转变换、缩放变换(也叫尺度变换)、倾斜变换(也叫错切变换、剪切变换、偏移变换)。
欧式空间中,有x,y,z三个坐标轴,每个坐标轴对应的有平移、旋转、缩放、倾斜四种变换,共12种即12个自由度。

结论

刚体变换比仿射变换考虑的因素少。当两个坐标的比例尺一样的时候且只有旋转和平移,适合用刚体变换。刚体变换矩阵是由旋转和平移分量组成,其中旋转分量的2范数为1 。
相机九点标定直接求的其实是仿射变换矩阵,因为像素坐标的比例尺和物理空间的比例尺不是1:1的关系。
而一般机器人学中正运动学之类中的位姿矩阵是刚体变换,仅仅存在平移和旋转分量。

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