3d 陣列和點雲的旋轉不匹配

Question

我有以下問題：我有一個代表一堆圖像的 3d numpy 數組。 我在 3d 陣列中也有一些相關位置的點雲 (n,3)，我已經在其中繪制了這些位置。 我想圍繞 x 軸旋轉一個角度。 我執行以下操作：

#用於點雲

rotation_matrix = scipy.spatial.transform.Rotation.from_euler('x', x_rot, degrees=True)
rotated_stack_points = rotation_matrix.apply(stack_points)

#for 3d 堆棧

rotated_marked_xy = scipy.ndimage.interpolation.rotate(gfp_stack, angle=-x_rot, axes=(1, 2), reshape=True)

然后我 plot 旋轉 3d 數組中的旋轉點雲。 問題是在旋轉前和旋轉后繪制的點之間總是存在 xy 偏移，並且無法弄清楚原因。 這個偏移量隨旋轉角度而變化，它不是固定的。 任何想法為什么會發生這種情況？

Answer 1

如果您以不同的旋轉中心旋轉相同的角度，則一個 output 將與另一個相比平移。

從歐拉得到的旋轉矩陣將以原點為中心進行旋轉。

import scipy.spatial.transform
rotation_matrix = scipy.spatial.transform.Rotation.from_euler('x', 30, degrees=True)
rotation_matrix.apply([0,0,0])

ndimage.rotate方法圍繞圖像中心旋轉， reshape=True將擴展邊框，使角位於新框內。

import scipy.ndimage
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.ones((3, 100, 100))
xr = scipy.ndimage.rotate(x, 30, axes=(1,2))
plt.imshow(xr[0])
xr.shape

(3, 137, 137)

您可以通過應用translate(-c) rotate translate(+c)序列來更改旋轉中心