背景:
手写SVD方式的ICP求解时,发现很多时候求解出的旋转矩阵R的数值不对。经过一番排查和查找后发现需要对SVD求解的R做如下特殊处理。
if (R.determinant() < 0) {LOG(INFO) << "R determinant < 0, change R to -R";Vt.block<1, 3>(2, 0) *= -1;R = (U * Vt);}
原因:
以下为AI解答,详细原理还需要研究
在选定的代码段中,进行的是对旋转矩阵 R
的调整,以确保其正确性。这段代码的目的是检查旋转矩阵的行列式,并根据行列式的值决定是否需要调整旋转矩阵的方向。
具体来说:
-
检查行列式:
if (R.determinant() < 0) {
这里判断旋转矩阵
R
的行列式是否小于零。如果行列式为负,表示该矩阵表示了一个反向变换或反向旋转。 -
记录日志:
LOG(INFO) << "R determinant < 0, change R to -R";
如果判断成立,这行代码输出一条日志信息,用于提示用户旋转矩阵的方向不正确。
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调整 Vt 矩阵:
Vt.block<1, 3>(2, 0) *= -1;
该行代码通过将
Vt
矩阵的最后一行(与行列式为负相关的行)乘以 -1 来反转Vt
的方向。这是通过选择特定的矩阵区块来实现的。 -
重新计算旋转矩阵:
R = (U * Vt);
最后,根据调整后的
Vt
重新计算旋转矩阵R
。
为什么需要这样做?
旋转矩阵的行列式应始终为 1(单位矩阵),任何小于 0 的行列式都表示矩阵的反向旋转。通过这种方式,可以确保计算出的旋转矩阵 R
是有效且一致的。
可能的影响
如果不处理行列式小于零的情况,可能导致刚体变换不正确,例如在后续的点云配准或者三维转化中产生错误的旋转效果。
这段代码的逻辑在计算点云刚体变换时是非常重要的步骤,可以帮助确保结果的正确性。