关于两投影运动估计中E矩阵的刚性分解性质

摘要

利用2D点对应由两透视投影恢复刚体3D运动和结构的8点线性算法中的本质参数矩阵E可分解为一个反对称矩阵S与另一个旋转阵R的乘积,称此形式的分解为刚性分解.Huang,T.S.和Faugeras,O.D.得出了3×3矩阵可作刚性分解的一个充要条件.本文证明了3×3矩阵的刚性分解具有对偶性质,即若E=SR≠0,S=(Sij)3×3,T=(-S23,S13,-S12),Ts=T/||T||,则E有且仅有一个对偶的刚性分解E=(-S)R',其中ri'=2(Ts,ri)Ts-ri,ri和ri'(i=1,2,3)分别表示R和R'的三个列向量,并给出计算3×3矩阵的两个对偶刚性分解的简单公式;得到了N×N(N≥2)矩阵可作刚性分解的充要条件,并证明矩阵刚性分解的对偶性是N=2或3时的特有性质.最后,给出本文结果在运动分析中的应用.