create_poseT_create_poseCreatePosecreate_poseCreatePoseCreatePose (Operator)

Name

create_poseT_create_poseCreatePosecreate_poseCreatePoseCreatePose — Erzeugen einer 3D-Lage (Pose).

Signatur

Beschreibung

create_posecreate_poseCreatePosecreate_poseCreatePoseCreatePose erzeugt eine 3D-Lage PosePosePosePosePosepose. Eine 3D-Lage beschreibt eine starre 3D-Transformation, d.h. eine Transformation bestehend aus einer beliebigen Translation und Rotation, mit 6 Parametern: TransXTransXTransXTransXTransXtransX, TransYTransYTransYTransYTransYtransY und TransZTransZTransZTransZTransZtransZ beschreiben die Translation entlang der x-, y- und z-Achse, während RotXRotXRotXRotXRotXrotX, RotYRotYRotYRotYRotYrotY und RotZRotZRotZRotZRotZrotZ die Rotation beschreiben.

3D-Lagen werden typischerweise für zwei Zwecke verwendet: Erstens zur Beschreibung der Position und Orientierung eines Koordinatensystems relativ zu einem anderen (z.B. die 3D-Lage eines Objektkoordinatensystems relativ zum Kamerakoordinatensystem - kurz, die 3D-Lage des Objekts relativ zur Kamera) und zweitens zur Beschreibung der Transformation von Koordinaten zwischen Koordinatensystemen (z.B. die Transformation von Objektkoordinaten in Kamerakoordinaten).

Darstellung der Orientierung (Rotation)

Eine 3D-Rotation um eine beliebige Achse kann mit drei Parametern in verschiedener Weise dargestellt werden. HALCON stellt drei davon über den Parameter OrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationorderOfRotation zur Auswahl: Falls der Wert 'gba'"gba""gba""gba""gba""gba" übergeben wird, wird die Rotation durch die folgende Kette von Rotationen beschrieben (siehe hom_mat3d_rotatehom_mat3d_rotateHomMat3dRotatehom_mat3d_rotateHomMat3dRotateHomMat3dRotate für den Inhalt der Rotationsmatrizen ):

Von rechts nach links gelesen, entspricht der folgenden Sequenz von Operatoraufrufen:

  hom_mat3d_identity (HomMat3DIdent)
  hom_mat3d_rotate (HomMat3DIdent, RotZ, 'z', 0, 0, 0, HomMat3DRotZ)
  hom_mat3d_rotate (HomMat3DRotZ, RotY, 'y', 0, 0, 0, HomMat3DRotYZ)
  hom_mat3d_rotate (HomMat3DRotYZ, RotX, 'x', 0, 0, 0, HomMat3DXYZ)

Dagegen entspricht die folgende Sequenz der Leserichtung von links nach rechts:

  hom_mat3d_identity (HomMat3DIdent)
  hom_mat3d_rotate_local (HomMat3DIdent, RotX, 'x', HomMat3DRotX)
  hom_mat3d_rotate_local (HomMat3DRotX, RotY, 'y', HomMat3DRotXY)
  hom_mat3d_rotate_local (HomMat3DRotXY, RotZ, 'z', HomMat3DXYZ)

wird in der Fachliteratur auch Roll-Pitch-Yaw Konvention genannt.

Falls in OrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationorderOfRotation der Wert 'abg'"abg""abg""abg""abg""abg" übergeben wird, wird die Rotation durch die folgende Transformationskette dargestellt:

Falls der Wert 'rodriguez'"rodriguez""rodriguez""rodriguez""rodriguez""rodriguez" in OrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationorderOfRotation übergeben wird, werden die Rotationsparameter RotXRotXRotXRotXRotXrotX, RotYRotYRotYRotYRotYrotY und RotZRotZRotZRotZRotZrotZ als die x-, y- und z-Komponente des so genannten Rodriguez-Rotationsvektors interpretiert. Die Richtung dieses Vektors definiert die (beliebige) Rotationsachse, seine Länge den Rotationswinkel (mathematisch positive Orientierung). HALCON verwendet eine Variation des Rodriguez-Vektors, in der die Länge des Vektors gleich dem Tangens des halben Winkels ist:

Bitte beachten Sie, dass diese Posen-Darstellung nicht immer eindeutig ist, d.h. mehrere Posen-Darstellungen beschreiben dieselbe homogene Transformationsmatrix. Beispielsweise für mit haben die folgenden zwei Posen die gleiche Darstellung als homogene Transformationsmatrix:

  create_pose(0, 0, 0, 30 , 90, 54, 'Rp+T', 'gba', 'point', Pose1)
  create_pose(0, 0, 0, 17, 90, 67, 'Rp+T', 'gba', 'point', Pose2)

Alternativ können Rotationen auch durch homogene Transformationsmatrizen oder Quaternionen (axis_angle_to_quataxis_angle_to_quatAxisAngleToQuataxis_angle_to_quatAxisAngleToQuatAxisAngleToQuat) dargestellt werden.

Entsprechende homogene Transformationsmatrix

Mit dem Operator pose_to_hom_mat3dpose_to_hom_mat3dPoseToHomMat3dpose_to_hom_mat3dPoseToHomMat3dPoseToHomMat3d erhält man die der 3D-Lage entsprechende homogene Transformationsmatrix. Gemäß der Standard-Definition ist dies die folgende Transformationsmatrix, welche in zwei separate Matrizen aufgespaltet werden kann, eine für die Translation (H(t)) und eine für die Rotation (H(R)):

Koordinatentransformation

Die folgende Gleichung zeigt, wie ein Punkt mit Hilfe einer 3D-Lage (bzw. der entsprechenden homogenen Transformationsmatrix ) von Koordinatensystem 1 in Koordinatensystem 2 transformiert werden kann (Ein- und Ausgabepunkte als homogene Vektoren dargestellt, vgl. affine_trans_point_3daffine_trans_point_3dAffineTransPoint3daffine_trans_point_3dAffineTransPoint3dAffineTransPoint3d). Beachten Sie, dass zur Transformation von Koordinatensystem 1 in System 2 die homogene Transformationsmatrix verwendet wird, die die 3D-Lage von System 1 relativ zu System 2 beschreibt:

Die Gleichung entspricht der folgenden Sequenz von Operatoraufrufen:

  pose_to_hom_mat3d(PoseOf1In2, HomMat3DFrom1In2)
  affine_trans_point_3d(HomMat3DFrom1In2, P1X, P1Y, P1Z, P2X, P2Y, P2Z)

Nicht dem Standard entsprechende Darstellungen von 3D-Lagen

Bisher wurde die Standard-Definition von 3D-Lagen beschrieben. Um diese zu erzeugen, übergibt man in den Parametern OrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformorderOfTransform und ViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformviewOfTransform die (Standard-)Werte 'Rp+T'"Rp+T""Rp+T""Rp+T""Rp+T""Rp+T" bzw. 'point'"point""point""point""point""point". Für andere Werte werden nicht dem Standard entsprechende Typen von 3D-Lagen erzeugt, die kurz im Folgenden beschrieben werden. Bitte beachten Sie, dass diese Darstellungstypen nur zur Abwärtskompatibiltät unterstützt werden; wir empfehlen nachdrücklich, die Standard-Typen zu verwenden.

Wenn 'R(p-T)'"R(p-T)""R(p-T)""R(p-T)""R(p-T)""R(p-T)" in OrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformorderOfTransform übergeben wird, entspricht die erzeugte 3D-Lage der folgenden Transformationskette, d.h. die Reihenfolge von Translation und Rotation ist vertauscht und die Translation ist negiert:

Wenn in 'coordinate_system'"coordinate_system""coordinate_system""coordinate_system""coordinate_system""coordinate_system" in ViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformviewOfTransform übergeben wird, bleibt die Reihenfolge der Transformationen gleich, aber die Rotationswinkel werden negiert. Bitte beachten Sie, dass dies nicht der Transformation eines Koordinatensystems entspricht, auch wenn der Parameterwert dies suggeriert!

Zurückgelieferte Datenstruktur

Die erzeugte 3D-Lage wird in PosePosePosePosePosepose zurückgeliefert, in Form eines Tupels mit sieben Elementen. Die ersten drei Elemente enthalten die Translationsparameter TransXTransXTransXTransXTransXtransX, TransYTransYTransYTransYTransYtransY und TransZTransZTransZTransZTransZtransZ, gefolgt von den Rotationsparametern RotXRotXRotXRotXRotXrotX, RotYRotYRotYRotYRotYrotY und RotZRotZRotZRotZRotZrotZ. Das letzte Element kodiert den Darstellungstyp der 3D-Lage, der mit den Parametern OrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformorderOfTransform, OrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationOrderOfRotationorderOfRotation und ViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformviewOfTransform gewählt wurde. Die folgende Tabelle listet die möglichen Kombinationen. Wie schon erwähnt empfehlen wir, nur die Typen mit OrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformOrderOfTransformorderOfTransform = 'Rp+T'"Rp+T""Rp+T""Rp+T""Rp+T""Rp+T" und ViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformViewOfTransformviewOfTransform = 'point'"point""point""point""point""point" zu verwenden (Codes 0, 2, and 4).

3D-Lagen können mit convert_pose_typeconvert_pose_typeConvertPoseTypeconvert_pose_typeConvertPoseTypeConvertPoseType in andere Darstellungstypen konvertiert werden; mit get_pose_typeget_pose_typeGetPoseTypeget_pose_typeGetPoseTypeGetPoseType kann der Darstellungstyp einer 3D-Lage abgefragt werden.

Parallelisierung

• Multithreading-Typ: reentrant (läuft parallel zu nicht-exklusiven Operatoren).
• Multithreading-Bereich: global (kann von jedem Thread aufgerufen werden).
• Wird ohne Parallelisierung verarbeitet.

Parameter

* Create a pose.
create_pose (0.1, 0.2, 0.3, 40, 50, 60, 'Rp+T', 'gba', 'point', Pose)

* Create a pose.
create_pose (0.1, 0.2, 0.3, 40, 50, 60, 'Rp+T', 'gba', 'point', Pose)

* Create a pose.
create_pose (0.1, 0.2, 0.3, 40, 50, 60, 'Rp+T', 'gba', 'point', Pose)

HTuple Pose, Pose2;
// Create a pose.
create_pose (0.1, 0.2, 0.3, 40, 50, 60, "Rp+T", "gba", "point", &Pose);

* Create a pose.
create_pose (0.1, 0.2, 0.3, 40, 50, 60, 'Rp+T', 'gba', 'point', Pose)

* Create a pose.
create_pose (0.1, 0.2, 0.3, 40, 50, 60, 'Rp+T', 'gba', 'point', Pose)

Ergebnis

Sind die Parameterwerte korrekt, dann liefert create_posecreate_poseCreatePosecreate_poseCreatePoseCreatePose den Wert 2 (H_MSG_TRUE).

Nachfolger

pose_to_hom_mat3dpose_to_hom_mat3dPoseToHomMat3dpose_to_hom_mat3dPoseToHomMat3dPoseToHomMat3d, write_posewrite_poseWritePosewrite_poseWritePoseWritePose, camera_calibrationcamera_calibrationCameraCalibrationcamera_calibrationCameraCalibrationCameraCalibration, hand_eye_calibrationhand_eye_calibrationHandEyeCalibrationhand_eye_calibrationHandEyeCalibrationHandEyeCalibration

Alternativen

read_poseread_poseReadPoseread_poseReadPoseReadPose, hom_mat3d_to_posehom_mat3d_to_poseHomMat3dToPosehom_mat3d_to_poseHomMat3dToPoseHomMat3dToPose

Siehe auch

hom_mat3d_rotatehom_mat3d_rotateHomMat3dRotatehom_mat3d_rotateHomMat3dRotateHomMat3dRotate, hom_mat3d_translatehom_mat3d_translateHomMat3dTranslatehom_mat3d_translateHomMat3dTranslateHomMat3dTranslate, convert_pose_typeconvert_pose_typeConvertPoseTypeconvert_pose_typeConvertPoseTypeConvertPoseType, get_pose_typeget_pose_typeGetPoseTypeget_pose_typeGetPoseTypeGetPoseType, hom_mat3d_to_posehom_mat3d_to_poseHomMat3dToPosehom_mat3d_to_poseHomMat3dToPoseHomMat3dToPose, pose_to_hom_mat3dpose_to_hom_mat3dPoseToHomMat3dpose_to_hom_mat3dPoseToHomMat3dPoseToHomMat3d, write_posewrite_poseWritePosewrite_poseWritePoseWritePose, read_poseread_poseReadPoseread_poseReadPoseReadPose

Modul

Foundation