【HALCON】vector_to_hom_mat3d 関数について - ベクトルから3Dホモグラフィ変換行列の計算

HALCONのvector_to_hom_mat3d関数は、対応する3D点のベクトルを基に3Dホモグラフィ変換行列を計算するための関数です。この変換行列は、3D空間における回転、スケーリング、平行移動を表現し、3Dオブジェクトの位置合わせや変形に使用されます。3Dビジョンや画像処理において、物体の位置調整や視点変換が必要な場合に非常に有用です。

vector_to_hom_mat3d 関数の概要

vector_to_hom_mat3d関数は、3D空間内の2つの対応点セットから、回転、平行移動、スケーリング、その他の変形を表す3Dホモグラフィ変換行列を計算します。この変換行列は、画像間や3Dモデル間での位置合わせや幾何学的な操作に使用されます。

使用方法

基本的な使用方法は以下の通りです。

vector_to_hom_mat3d(X1, Y1, Z1, X2, Y2, Z2, HomMat3D)

• X1, Y1, Z1
  元の座標空間における3D対応点の座標。
• X2, Y2, Z2
  変換後の座標空間における3D対応点の座標。
• HomMat3D
  計算された3Dホモグラフィ変換行列。

この関数は、指定された元の3D点と変換後の3D点を基に、ホモグラフィ変換を行うための3D変換行列をHomMat3Dに出力します。

具体例

以下に、vector_to_hom_mat3d関数を使用して3Dホモグラフィ変換行列を計算する例を示します。

* 元の3D座標の対応点
X1 := [100, 200, 200, 100]
Y1 := [100, 100, 200, 200]
Z1 := [50, 50, 100, 100]

* 変換後の3D座標の対応点
X2 := [110, 210, 210, 110]
Y2 := [110, 110, 210, 210]
Z2 := [55, 55, 105, 105]

* 3Dホモグラフィ変換行列を計算
vector_to_hom_mat3d(X1, Y1, Z1, X2, Y2, Z2, HomMat3D)

* 結果の変換行列を表示
disp_message(WindowHandle, 'Homography Matrix 3D: ' + HomMat3D, 'window', 12, 12, 'black', 'true')

この例では、元の3D座標と変換後の3D座標を用いて、3Dホモグラフィ変換行列を計算しています。結果として得られた変換行列は、3D空間におけるオブジェクトの変換（位置合わせや回転、スケーリング）を表し、HomMat3Dに格納されます。

応用例

vector_to_hom_mat3d関数は、以下のようなシナリオで特に有用です。

• 3Dオブジェクトの位置合わせ
  3D空間内のオブジェクト間の位置合わせを正確に行うため、対応点を基にした3Dホモグラフィ変換を使用します。

• 3Dビジョンの視点変換
  3Dモデルの視点を変えて異なる角度からオブジェクトを見る際に、変換行列を計算して視点を調整します。

• 3D復元
  複数の画像やスキャンデータから得られた対応点を基に3Dモデルを復元し、正確に再構築するために使用されます。

まとめ

HALCONのvector_to_hom_mat3d関数は、対応する3D点を基に3Dホモグラフィ変換行列を計算し、3Dオブジェクトの幾何学的変換を行うための強力なツールです。この関数を使用することで、3D空間における回転、平行移動、スケーリングなどの操作を正確に実行でき、3Dビジョンや画像処理において幅広い応用が可能です。