射影几何常见的变换:

1.旋转矩阵:

1.1欧拉角:

 

 

 

1.2罗德里格斯旋转角:

 

 

2.欧式变换(刚性变换)

即旋转加平移,只改变位置和姿态

平移变换:

其中tx,ty,tz为平移长度

3.相似变换

即旋转平移加xyz等比例缩放

缩放变换:

相似变换前后长度比,夹角,虚圆点I,J保持不变。相似变换其实与相似三角形之间是有类似的。

4.仿射变换

即旋转平移加xyz等比例缩放和错切变换

错切变换:(二维)

错切变换:(三维)

沿x方向错切变换

 

 

沿y方向错切

沿z方向错切

 

三维的错切就是将上述三个矩阵相乘 

仿射变换保持二维图形的“平直性”和“平行性”,但是角度会改变。
“平直性”:变换后直线还是直线、圆弧还是圆弧。
“平行性”:平行线还是平行线,直线上点的位置顺序不变。
它能保持平行性,不能保持垂直性,Image中各部分变换前后面积比保持不变,共线线段或者平行线段的长度比保持不变,矢量的线性组合不变。

 

5.投影变换(射影变换,透视变换):

变换矩阵如下(为一个单应矩阵,表示由一个平面到另外一个平面的映射)

 

 

仿射变换和射影变换的区别:
其中当上面矩阵的最后一行为(0,0,1)时的变换就为仿射变换,在仿射的前提下,当左上角2×2矩阵正交时为欧式变换,左上角矩阵行列式为1时为定向欧式变换。所以射影变换包含仿射变换,而仿射变换包含欧式变换。

 

 

 

 

参考文章:

(59条消息) 一文读懂图像中点的坐标变换(刚体变换,相似变换,仿射变换,投影变换)_刚体坐标变换_Lavi_qq_2910138025的博客-CSDN博客

(60条消息) 线性代数:矩阵变换图形(三维错切变换)_错切变换矩阵_羊羊2035的博客-CSDN博客

posted on 2023-03-21 10:16  小凉拖  阅读(68)  评论(0编辑  收藏  举报