【HALCON】project_hom_point_hom_mat3d 関数について - 3D座標変換と投影

HALCONのproject_hom_point_hom_mat3d関数は、3D空間のポイントを別の視点や座標系に変換し、さらに2D平面に投影するためのツールです。この関数は、3Dホモグラフィー行列（HomMat3D）を使用し、3Dポイントを正確に変換し、異なる視点やカメラの投影に基づいて座標を調整します。3Dモデルやコンピュータビジョンのアプリケーションにおいて、特定の視点から3Dポイントを投影する際に非常に有用です。

project_hom_point_hom_mat3d 関数の概要

project_hom_point_hom_mat3dは、3Dのホモグラフィー変換を行うための関数で、与えられた3Dポイントをホモグラフィー行列に基づいて新しい座標系に変換します。変換された3Dポイントは、そのまま2D空間に投影されることが多く、特にカメラによる画像取得や、異なる視点からの3Dデータ処理に役立ちます。

パラメータの概要

project_hom_point_hom_mat3d(HomMat3D, X, Y, Z, XProj, YProj, ZProj)

• HomMat3D
  3D座標変換を行うためのホモグラフィー行列。
• X, Y, Z
  変換前の3Dポイントの座標。
• XProj, YProj, ZProj
  変換後の3Dポイントの座標。

この関数は、3Dポイント（X, Y, Z）をホモグラフィー行列HomMat3Dを使用して変換し、結果をXProj, YProj, ZProjに出力します。このような変換は、3Dスキャンデータをカメラ座標系に変換する際や、ロボットビジョンで3Dオブジェクトを認識・操作する際に使用されます。

使用方法

project_hom_point_hom_mat3d関数の基本的な使用方法は以下の通りです。

* 3Dホモグラフィー行列の作成
create_hom_mat3d(HomMat3D)

* 3Dポイントの定義
X := 100
Y := 50
Z := 30

* 3Dポイントをホモグラフィー行列を使って変換
project_hom_point_hom_mat3d(HomMat3D, X, Y, Z, XProj, YProj, ZProj)

このコードでは、まずホモグラフィー行列を作成し、次に3Dポイント（X, Y, Z）を指定して、そのポイントを変換後の座標（XProj, YProj, ZProj）に投影しています。

応用例

project_hom_point_hom_mat3dは、以下のようなシナリオで特に有効です。

• 3Dモデルの変換
  3Dモデルの座標を別の視点に基づいて変換し、新しいカメラ視点からの表示や解析を行います。

• カメラ視点の投影
  3Dポイントをカメラの視点に基づいて投影し、2D画像に対応する3D位置を計算します。

• ロボットビジョン
  ロボットが3D空間で物体を操作する際、カメラやセンサーの座標系と物体の座標系を相互に変換し、正確な操作を実現します。

具体例

以下は、project_hom_point_hom_mat3dを使用して、3D空間のポイントを別の座標系に変換する例です。

* 3Dホモグラフィー行列の定義
create_hom_mat3d(HomMat3D)

* 変換前の3Dポイント
X := 150
Y := 75
Z := 50

* 3Dポイントの投影変換
project_hom_point_hom_mat3d(HomMat3D, X, Y, Z, XProj, YProj, ZProj)

* 結果を表示
disp_message(WindowHandle, 'Projected Coordinates: ' + XProj + ', ' + YProj + ', ' + ZProj, 'window', 12, 12, 'black', 'true')

このコードでは、与えられた3Dポイントをホモグラフィー行列に基づいて新しい座標系に投影し、その結果を表示しています。これにより、変換された座標が確認できます。

まとめ

HALCONのproject_hom_point_hom_mat3d関数は、3Dポイントを別の座標系に変換し、投影するための重要なツールです。ホモグラフィー行列を使うことで、複雑な3D空間の座標変換や投影を簡単に実現でき、特にカメラやロボットビジョンなどのアプリケーションで広く利用されています。