RMVL
2.0.0
Robotic Manipulation and Vision Library
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专题 | |
数据结构 | |
包含自定义的容器适配器以及其余数据结构 | |
数字信号处理 | |
包含数字信号处理的相关函数 | |
卡尔曼滤波模块 | |
使用 cv::Matx 改写的轻量级卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波模块 | |
数值计算模块 | |
包含函数插值、曲线拟合、非线性方程(组)数值解、常微分方程数值解等数值计算算法 | |
最优化算法库 | |
包含一维函数最小值搜索、无约束多维函数最小值搜索等最优化算法 | |
图像预处理模块 | |
提供了二值化等图像预处理功能 | |
命名空间 | |
namespace | rm::numeric_literals |
类 | |
class | rm::EwTopsis< Tp > |
熵权 TOPSIS 算法 更多... | |
类型定义 | |
using | cv::Matx11f = Matx<float, 1, 1> |
using | cv::Matx11d = Matx<double, 1, 1> |
using | cv::Matx51f = Matx<float, 5, 1> |
using | cv::Matx15f = Matx<float, 1, 5> |
using | cv::Matx51d = Matx<double, 5, 1> |
using | cv::Matx15d = Matx<double, 1, 5> |
using | cv::Matx55f = Matx<float, 5, 5> |
using | cv::Matx55d = Matx<double, 5, 5> |
枚举 | |
enum | rm::AngleMode : bool { rm::RAD = true , rm::DEG = false } |
角度制式 更多... | |
enum class | rm::CalPlane : uint8_t { rm::CalPlane::xyz = 0 , rm::CalPlane::xOy = 1 , rm::CalPlane::xOz = 2 , rm::CalPlane::yOz = 3 } |
计算所在平面 更多... | |
enum | rm::EulerAxis : int { rm::X = 0 , rm::Y = 1 , rm::Z = 2 } |
欧拉角转轴枚举 更多... | |
函数 | |
constexpr double | rm::numeric_literals::operator""_PI (long double num) |
constexpr double | rm::numeric_literals::operator""_PI (long long unsigned num) |
constexpr double | rm::numeric_literals::operator""_to_rad (long double num) |
constexpr double | rm::numeric_literals::operator""_to_rad (long long unsigned num) |
constexpr double | rm::numeric_literals::operator""_to_deg (long double num) |
constexpr double | rm::numeric_literals::operator""_to_deg (long long unsigned num) |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::operator+ (Tp val, const cv::Matx< Tp, 1, 1 > &mat) |
template<typename Tp > | |
constexpr cv::Matx< Tp, 1, 1 > | rm::operator+ (const cv::Matx< Tp, 1, 1 > &mat, Tp val) |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::operator- (Tp val, const cv::Matx< Tp, 1, 1 > &mat) |
template<typename Tp > | |
constexpr cv::Matx< Tp, 1, 1 > | rm::operator- (const cv::Matx< Tp, 1, 1 > &mat, Tp val) |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::deg2rad (Tp deg) |
角度转换为弧度 | |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::rad2deg (Tp rad) |
弧度转换为角度 | |
template<typename Tp1 , typename Tp2 > | |
constexpr auto | rm::getDistance (const cv::Point_< Tp1 > &pt_1, const cv::Point_< Tp2 > &pt_2) |
获取距离 | |
template<typename Tp1 , typename Tp2 > | |
constexpr auto | rm::getDistance (const cv::Vec< Tp1, 2 > &vec_1, const cv::Vec< Tp2, 2 > &vec_2) |
获取距离 | |
template<typename Tp1 , typename Tp2 > | |
constexpr auto | rm::getDistance (const cv::Point3_< Tp1 > &pt_1, const cv::Point3_< Tp2 > &pt_2, CalPlane calplane=CalPlane::xyz) |
获取距离 | |
template<typename Tp1 , typename Tp2 > | |
constexpr auto | rm::getDistance (const cv::Vec< Tp1, 3 > &vec_1, const cv::Vec< Tp2, 3 > &vec_2, CalPlane calplane=CalPlane::xyz) |
获取距离 | |
template<typename Tp1 , typename Tp2 > | |
constexpr auto | rm::getDistance (const cv::Vec< Tp1, 4 > &line, const cv::Point_< Tp2 > &pt, bool direc=true) |
点到直线距离 | |
template<typename Tp1 , typename Tp2 > | |
constexpr auto | rm::getHAngle (const cv::Point_< Tp1 > &start, const cv::Point_< Tp2 > &end, AngleMode mode=RAD) |
获取与水平方向的夹角,以平面直角坐标系 x 轴为分界线, 逆时针为正方向,范围: (-180°, 180°],默认返回弧度制 | |
template<typename Tp1 , typename Tp2 > | |
constexpr auto | rm::getVAngle (const cv::Point_< Tp1 > &start, const cv::Point_< Tp2 > &end, AngleMode mode=RAD) |
获取与垂直方向的夹角,以平面直角坐标系 y 轴为分界线, 顺时针为正方向,范围: (-180°, 180°],默认返回弧度制 | |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::getDeltaAngle (Tp angle_1, Tp angle_2) |
求两个角之间的夹角 | |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::sec (Tp x) |
正割 \(\sec(x)\) | |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::csc (Tp x) |
余割 \(\csc(x)\) | |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::cot (Tp x) |
余切 \(\cot(x)\) | |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::sgn (Tp x) |
符号函数 | |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::sigmoid (Tp x, Tp k=1, Tp Kp=1, Tp mu=0) |
计算 sigmoid(x) 在某一点的函数值 | |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::cross2D (const cv::Vec< Tp, 2 > &a, const cv::Vec< Tp, 2 > &b) |
平面向量外积 | |
template<typename Tp > | |
constexpr Tp | rm::cross2D (const cv::Point_< Tp > &a, const cv::Point_< Tp > &b) |
平面向量外积 | |
template<typename ForwardIterator > | |
ForwardIterator::value_type | rm::calculateModeNum (ForwardIterator first, ForwardIterator last) |
在指定范围内寻找众数,时间复杂度 O(N) | |
template<typename T > | |
std::vector< T > | rm::operator+ (const std::vector< T > &vec1, const std::vector< T > &vec2) |
使用 std::vector 表示的向量加法 | |
template<typename T > | |
std::vector< T > | rm::operator- (const std::vector< T > &vec1, const std::vector< T > &vec2) |
使用 std::vector 表示的向量减法 | |
template<typename T > | |
std::vector< T > & | rm::operator+= (std::vector< T > &vec1, const std::vector< T > &vec2) |
使用 std::vector 表示的向量自加 | |
template<typename T > | |
std::vector< T > & | rm::operator-= (std::vector< T > &vec1, const std::vector< T > &vec2) |
使用 std::vector 表示的向量自减 | |
template<typename T > | |
std::vector< T > | rm::operator- (const std::vector< T > &vec) |
使用 std::vector 表示的向量取反 | |
template<typename T > | |
std::vector< T > | rm::operator* (const std::vector< T > &vec, T val) |
使用 std::vector 表示的向量乘法(数乘) | |
template<typename T > | |
std::vector< T > | rm::operator* (T val, const std::vector< T > &vec) |
使用 std::vector 表示的向量乘法(数乘) | |
template<typename T > | |
std::vector< T > & | rm::operator*= (std::vector< T > &vec, T val) |
使用 std::vector 表示的向量乘法(数乘) | |
template<typename T > | |
std::vector< T > | rm::operator/ (const std::vector< T > &vec, T val) |
使用 std::vector 表示的向量除法(数乘) | |
template<typename T > | |
std::vector< T > & | rm::operator/= (std::vector< T > &vec, T val) |
使用 std::vector 表示的向量除法(数乘) | |
cv::Point2f | rm::calculateRelativeAngle (const cv::Matx33f &cameraMatrix, cv::Point2f center) |
计算相机中心与目标中心之间的相对角度 | |
cv::Point2f | rm::calculateRelativeCenter (const cv::Matx33f &cameraMatrix, cv::Point2f angle) |
计算目标中心在像素坐标系下的坐标 | |
cv::Vec2f | rm::cameraConvertToPixel (const cv::Matx33f &cameraMatrix, const cv::Matx51f &distCoeffs, const cv::Vec3f ¢er3d) |
计算 3D 目标点在像素坐标系下的坐标 | |
cv::Point2f | rm::cameraConvertToPixel (const cv::Matx33f &cameraMatrix, const cv::Matx51f &distCoeffs, const cv::Point3f ¢er3d) |
计算 3D 目标点在像素坐标系下的坐标 | |
template<typename Tp > | |
cv::Matx< Tp, 3, 3 > | rm::euler2Mat (Tp val, EulerAxis axis) |
欧拉角转换为旋转矩阵 | |
变量 | |
constexpr double | rm::PI = 3.14159265358979323 |
圆周率: \(\pi\) | |
constexpr double | rm::e = 2.7182818459045 |
自然对数底数: \(e\) | |
constexpr double | rm::SQRT_2 = 1.4142135623731 |
根号 2: \(\sqrt2\) | |
constexpr double | rm::PI_2 = PI / 2. |
PI / 2: \(\frac\pi2\) | |
constexpr double | rm::PI_4 = PI / 4. |
PI / 4: \(\frac\pi4\) | |
using cv::Matx11d = Matx<double, 1, 1> |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
using cv::Matx11f = Matx<float, 1, 1> |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
using cv::Matx15d = Matx<double, 1, 5> |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
using cv::Matx15f = Matx<float, 1, 5> |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
using cv::Matx51d = Matx<double, 5, 1> |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
using cv::Matx51f = Matx<float, 5, 1> |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
using cv::Matx55d = Matx<double, 5, 5> |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
using cv::Matx55f = Matx<float, 5, 5> |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
enum rm::AngleMode : bool |
|
strong |
enum rm::EulerAxis : int |
ForwardIterator::value_type rm::calculateModeNum | ( | ForwardIterator | first, |
ForwardIterator | last ) |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
在指定范围内寻找众数,时间复杂度 O(N)
ForwardIterator | 前向迭代器 |
[in] | first | 起始迭代器 |
[in] | last | 终止迭代器 |
cv::Point2f rm::calculateRelativeAngle | ( | const cv::Matx33f & | cameraMatrix, |
cv::Point2f | center ) |
#include <rmvl/algorithm/transform.hpp>
计算相机中心与目标中心之间的相对角度
\[\begin{bmatrix} \tan{yaw}\\\tan{pitch}\\1\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}f_x&0&u_0\\0&f_y&v_0\\0&0&1 \end{bmatrix}^{-1}\begin{bmatrix}u\\v\\1\end{bmatrix}\]
[in] | cameraMatrix | 相机内参矩阵 |
[in] | center | 像素坐标系下的目标中心 |
cv::Point2f rm::calculateRelativeCenter | ( | const cv::Matx33f & | cameraMatrix, |
cv::Point2f | angle ) |
#include <rmvl/algorithm/transform.hpp>
计算目标中心在像素坐标系下的坐标
\[u=f_x\frac XZ+u_0=f_x\tan{yaw}+u_0\]
\[v=f_y \frac YZ+v_0=f_y\tan{pitch}+v_0\]
写成矩阵相乘的方式:\[\begin{bmatrix}u\\v\\1 \end{bmatrix}=\frac1Z\begin{bmatrix}f_x&0&u_0\\0&f_y&v_0\\0&0&1\end{bmatrix} \begin{bmatrix}X\\Y\\Z\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}f_x&0&u_0\\0&f_y&v_0\\0&0&1 \end{bmatrix}\begin{bmatrix}\tan{yaw}\\\tan{pitch}\\1\end{bmatrix}\]
[in] | cameraMatrix | 相机内参矩阵 |
[in] | angle | 目标中心与相机中心的相对角度 |
|
inline |
#include <rmvl/algorithm/transform.hpp>
计算 3D 目标点在像素坐标系下的坐标
[in] | cameraMatrix | 相机内参矩阵 |
[in] | distCoeffs | 相机畸变参数 |
[in] | center3d | 目标点在相机坐标系下的坐标 |
cv::Vec2f rm::cameraConvertToPixel | ( | const cv::Matx33f & | cameraMatrix, |
const cv::Matx51f & | distCoeffs, | ||
const cv::Vec3f & | center3d ) |
#include <rmvl/algorithm/transform.hpp>
计算 3D 目标点在像素坐标系下的坐标
[in] | cameraMatrix | 相机内参矩阵 |
[in] | distCoeffs | 相机畸变参数 |
[in] | center3d | 目标点在相机坐标系下的坐标 |
|
constexpr |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
平面向量外积
Tp | Point_数据类型 |
[in] | a | 向量 A |
[in] | b | 向量 B |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
平面向量外积
Tp | 向量数据类型 |
[in] | a | 向量 A |
[in] | b | 向量 B |
|
constexpr |
|
constexpr |
|
inline |
#include <rmvl/algorithm/transform.hpp>
欧拉角转换为旋转矩阵
Tp | 数据类型 |
[in] | val | 角度数值(弧度制) |
[in] | axis | 转轴 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
求两个角之间的夹角
Tp | 角度的数据类型 |
[in] | angle_1 | 第 1 个角度 |
[in] | angle_2 | 第 2 个角度 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
获取距离
Tp1 | 空间点 1 的数据类型 |
Tp2 | 空间点 2 的数据类型 |
[in] | pt_1 | 起始点 |
[in] | pt_2 | 终止点 |
[in] | calplane | 要计算的距离所在的平面 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
获取距离
Tp1 | 平面点 1 的数据类型 |
Tp2 | 平面点 2 的数据类型 |
[in] | pt_1 | 起始点 |
[in] | pt_2 | 终止点 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
获取距离
Tp1 | 平面向量 1 的数据类型 |
Tp2 | 平面向量 2 的数据类型 |
[in] | vec_1 | 起始向量 |
[in] | vec_2 | 终止向量 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
获取距离
Tp1 | 空间向量 1 的数据类型 |
Tp2 | 空间向量 2 的数据类型 |
[in] | vec_1 | 起始向量 |
[in] | vec_2 | 终止向量 |
[in] | calplane | 要计算的距离所在的平面 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
点到直线距离
\[D(P,l)=\frac{Ax_0+By_0+C}{\sqrt{A^2+B^2}}\]
Tp1 | 直线方程数据类型 |
Tp2 | 平面点的数据类型 |
[in] | line | 用 cv::Vec4_ 表示的直线方程 (vx, vy, x0, y0) |
[in] | pt | 平面点 |
[in] | direc | 是否区分距离的方向 |
direc = false
来设置计算结果不区分正负(统一返回 \(|D(P,l)|\))line
需要传入元素为 \((v_x, v_y, x_0, y_0)\) 的用 cv::Vec4_
表示的向量,指代下列直线方程(与 cv::fitLine
传入的 cv::Vec4_
参数一致) \[l:y-y_0=\frac{v_y}{v_x}(x-x_0)\]
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
获取与水平方向的夹角,以平面直角坐标系 x 轴为分界线, 逆时针为正方向,范围: (-180°, 180°],默认返回弧度制
Tp1 | 平面点 1 的数据类型 |
Tp2 | 平面点 2 的数据类型 |
[in] | start | 像素坐标系下的起点 |
[in] | end | 像素坐标系下的终点 |
[in] | mode | 返回角度模式,默认弧度制 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
获取与垂直方向的夹角,以平面直角坐标系 y 轴为分界线, 顺时针为正方向,范围: (-180°, 180°],默认返回弧度制
Tp1 | 平面点 1 的数据类型 |
Tp2 | 平面点 2 的数据类型 |
[in] | start | 起点 |
[in] | end | 终点 |
[in] | mode | 返回角度模式,默认弧度制 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
|
inline |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
使用 std::vector
表示的向量乘法(数乘)
T | 数据类型 |
[in] | vec | 向量 |
[in] | val | 数乘因子 |
|
inline |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
使用 std::vector
表示的向量乘法(数乘)
T | 数据类型 |
[in] | val | 数乘因子 |
[in] | vec | 向量 |
|
inline |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
使用 std::vector
表示的向量乘法(数乘)
T | 数据类型 |
[in] | vec | 向量 |
[in] | val | 数乘因子 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
|
inline |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
使用 std::vector
表示的向量加法
T | 数据类型 |
[in] | vec1 | 向量 1 |
[in] | vec2 | 向量 2 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
|
inline |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
使用 std::vector
表示的向量自加
T | 数据类型 |
[in] | vec1 | 向量 1 |
[in] | vec2 | 向量 2 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
|
inline |
|
inline |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
使用 std::vector
表示的向量减法
T | 数据类型 |
[in] | vec1 | 向量 1 |
[in] | vec2 | 向量 2 |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
|
inline |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
使用 std::vector
表示的向量自减
T | 数据类型 |
[in] | vec1 | 向量 1 |
[in] | vec2 | 向量 2 |
|
inline |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
使用 std::vector
表示的向量除法(数乘)
T | 数据类型 |
[in] | vec | 向量 |
[in] | val | 除数 |
|
inline |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
使用 std::vector
表示的向量除法(数乘)
T | 数据类型 |
[in] | val | 除数 |
[in] | vec | 向量 |
|
constexpr |
|
constexpr |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
符号函数
Tp | 变量类型 |
[in] | x | 自变量 |
\[\text{sgn}(x)=\left\{\begin{matrix} 1&&x>0\\0&&x=0\\-1&&x<0 \end{matrix}\right.\]
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
计算 sigmoid(x) 在某一点的函数值
\[y=f_{sig}(x)=\frac{K_p}{1+e^{-kx+\mu}}\]
Tp | 变量类型 |
[in] | x | 自变量 \(x\) |
[in] | k | 缩放系数 \(k\) |
[in] | Kp | 开环增益系数 \(K_p\) |
[in] | mu | 偏移系数 \(\mu\) |
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
自然对数底数: \(e\)
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
圆周率: \(\pi\)
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
PI / 2: \(\frac\pi2\)
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
PI / 4: \(\frac\pi4\)
|
constexpr |
#include <rmvl/algorithm/math.hpp>
根号 2: \(\sqrt2\)