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  • 正交矩阵与齐次矩阵

    正交矩阵

    正交矩阵不用计算逆矩阵,计算转置矩阵就是它的逆矩阵

    MM^T = I
    
    因为MM^-1 = I
    
    所以M^T = M^-1
    

    检查正交矩阵

    MM^T = I
    
    M = [
      m11 m22 m33
      m21 m22 m23
      m31 m32 m33
    ]
    
    // 将每一行用向量表示
    r1 = [m11,m12,m13]
    r2 = [m21,m22,m23]
    r3 = [m31,m32,m33]
    
    M = [
     r1,
     r2,
     r3
    ]   
    
    M^T = [r1,r2,r3]
    
    // 检查正交矩阵
    r1 * r1 = 1 
    r1 * r2 = 0
    r1 * r3 = 0
    
    r2 * r1 = 0
    r2 * r2 = 1
    r2 & r3 = 0
    
    r3 * r1 = 0
    r3 * r2 = 0
    r3 * r3 = 1
    
    

    矩阵正交化

    修正矩阵计算误差,正交化修正

    // 规范化
    r1' = r1
    r2' = r2 - (r1'r2)
    r3' = r3 - (r1'r3)r1' - (r2'r3)r2'
    
    
    r1' = r1-k(r1*r2)r2-k(r1*r3)r3  
    r2' = r2-k(r1*r2)r1-k(r2*r3)r3  
    r3' = r3-k(r1*r3)r1-k(r2*r3)r2    
    
    

    齐次矩阵

    利用齐次矩阵将线性变换矩阵与平移矩阵结合到一个矩阵中

    [
     m11 m12 m13
     m21 m22 m23
     m31 m32 m33
    ]
    
    [
     m11 m12 m13 0
     m21 m22 m23 0
     m31 m32 m33 0
     0   0  0   1
    ]
    
    [x y z 1] * [
     m11 m12 m13 0
     m21 m22 m23 0
     m31 m32 m33 0
     0   0  0   1
    ]
    
    = [
     xm11+y+m21+zm31
     xm12+y+m22+zm32
     xm13+y+m23+zm33
     1
    ]^T
    
    

    平移矩阵

    [x y z 1] * [
      1 0 0 0
      0 1 0 0
      0 0 1 0
      deltax deltay deltaz 1
    ]
    
    [x+deltax y+deltay z+deltaz 1]
    
    // 线性变换 + 平移
    
    R = [
      r11 r12 r13 0
      r21 r22 r23 0
      r31 r32 r33 0
      0   0.  0.  1
    ]
    
    T =  [
      1 0 0 0
      0 1 0 0
      0 0 1 0
      deltax deltay deltaz 1
    ]
    
    M = RT =  [
      r11 r12 r13 0
      r21 r22 r23 0
      r31 r32 r33 0
      deltax deltay deltaz 1
    ]
    
    
    
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/pluslius/p/13828982.html
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