【HALCON】vector_to_fundamental_matrix 関数について - ベクトルからファンダメンタルマトリクスの計算

HALCONのvector_to_fundamental_matrix関数は、2つのカメラ間の相対的な位置や方向を計算し、ファンダメンタルマトリクス（Fundamental Matrix）を生成するための関数です。ファンダメンタルマトリクスは、2つの画像間の対応点の幾何学的関係を表し、ステレオビジョンや3D復元などのコンピュータビジョンにおいて重要な役割を果たします。

vector_to_fundamental_matrix 関数の概要

vector_to_fundamental_matrix関数は、回転ベクトルと並進ベクトル、そしてカメラの内部パラメータを基に、2つのカメラの視点から見た対応点間の幾何学的関係を定義するファンダメンタルマトリクスを計算します。このマトリクスは、ステレオカメラのキャリブレーションや3D復元に使用されます。

使用方法

基本的な使用方法は以下の通りです。

vector_to_fundamental_matrix(RotationVector, TranslationVector, CamParam1, CamParam2, FundamentalMatrix)

• RotationVector
  カメラ間の回転を表すベクトル。
• TranslationVector
  カメラ間の並進（移動）を表すベクトル。
• CamParam1
  カメラ1の内部パラメータ。
• CamParam2
  カメラ2の内部パラメータ。
• FundamentalMatrix
  計算されたファンダメンタルマトリクスを格納する変数。

この関数は、2つのカメラの相対的な位置と角度を示す回転ベクトルと並進ベクトル、そしてそれぞれのカメラの内部パラメータを使用して、ファンダメンタルマトリクスを計算します。

具体例

以下に、vector_to_fundamental_matrix関数を使用してファンダメンタルマトリクスを計算する例を示します。

* 回転ベクトルと並進ベクトルを定義
RotationVector := [0.1, 0.2, 0.3]
TranslationVector := [50, 30, 20]

* 2つのカメラの内部パラメータ
CamParam1 := [0.02, 0, 640, 480, 0.01, 0.01, 0, 0]
CamParam2 := [0.02, 0, 640, 480, 0.01, 0.01, 0, 0]

* ファンダメンタルマトリクスを計算
vector_to_fundamental_matrix(RotationVector, TranslationVector, CamParam1, CamParam2, FundamentalMatrix)

* 計算結果を表示
disp_message(WindowHandle, 'Fundamental Matrix: ' + FundamentalMatrix, 'window', 12, 12, 'black', 'true')

この例では、カメラ間の回転ベクトルと並進ベクトル、2つのカメラの内部パラメータを使用して、ファンダメンタルマトリクスを計算しています。計算結果はFundamentalMatrixに格納され、表示されます。

応用例

vector_to_fundamental_matrix関数は、以下のようなシナリオで特に有用です。

• ステレオビジョン
  2台のカメラで撮影された画像間の幾何学的関係を計算し、対応点を基に3D復元を行う際に使用します。

• カメラキャリブレーション
  カメラシステム内の複数のカメラ間の相対的な位置と方向を計算し、キャリブレーションやシステムの調整に使用されます。

• エピポーラ幾何学
  ファンダメンタルマトリクスを用いて、エピポーラ線やエピポーラ面を計算し、画像間の対応点を効率的に探索します。

まとめ

HALCONのvector_to_fundamental_matrix関数は、回転ベクトルと並進ベクトル、およびカメラの内部パラメータを基にファンダメンタルマトリクスを計算し、2つのカメラ間の対応点の幾何学的関係を表すための便利なツールです。この関数を使用することで、ステレオビジョンや3D復元において正確な幾何学的関係を効率的に計算できます。