基本矩阵的5点和4点算法_英文_吴福朝
矩阵论知识要点范文
矩阵论知识要点范文矩阵论(Matrix theory)是线性代数的一门重要分支,研究的是矩阵的性质、运算以及与线性方程组、线性变换等数学对象之间的关系。
矩阵论在多个领域中都有广泛的应用,如物理学、工程学、计算机科学等。
以下是一些矩阵论的重要知识要点:1.矩阵表示:矩阵由行、列组成,可以表示为一个矩形的数表。
矩阵的大小由行数和列数确定,常用的表示方法是用大写字母表示矩阵,如A、B、C等。
2.矩阵运算:矩阵可以进行加法和乘法运算。
矩阵的加法是对应元素相加,矩阵的乘法是按照一定规则进行计算得到一个新的矩阵。
3.矩阵的转置:矩阵的转置是将矩阵按照主对角线进行镜像变换得到的新矩阵。
对于一个m×n的矩阵,转置后得到一个n×m的矩阵。
4.矩阵的逆:对于一个可逆矩阵A,存在一个矩阵B,满足AB=BA=I,其中I为单位矩阵。
矩阵B称为矩阵A的逆矩阵,记作A^(-1)。
逆矩阵的存在与唯一性为解线性方程组提供了便利。
5.矩阵的秩:矩阵的秩是指矩阵中线性无关的行或列的最大个数。
秩是矩阵的一个重要性质,与矩阵的解空间、零空间等直接相关。
6.矩阵的特征值和特征向量:对于一个n阶矩阵A,如果存在一个非零向量x使得Ax=λx,其中λ为一个常数,则称常数λ为矩阵A的特征值,非零向量x称为对应于特征值λ的特征向量。
矩阵的特征值和特征向量可以用来描述线性变换的性质。
7.矩阵的相似性:如果存在一个可逆矩阵P,使得P^(-1)AP=B,则矩阵B与A相似。
相似矩阵具有一些相似的性质,如秩、迹、特征值等。
8.矩阵分解:矩阵分解是将一个复杂的矩阵表示分解为一些简单矩阵的乘积或和的形式,常见的分解方法有LU分解、QR分解、特征值分解等。
9. 矩阵的迹:矩阵的迹是主对角线上各个元素的和,记作tr(A)。
矩阵的迹与矩阵的特征值、秩等有一定的关系。
10.矩阵方程:矩阵方程是形如AX=B的方程,其中A、B为已知矩阵,X为未知矩阵。
矩阵方程的研究可以帮助解决线性方程组、线性变换等相关问题。
本质矩阵五点算法伪解的两种剔除策略
关键 词 : 本质 矩 阵 ; 三 维 测量 ;相 对 定 向; 五 点 算 法 ;反 投 影 残 差
中图分类号:T 3 1 P 9. 7
文献标志码 :A
d i 03 6 ̄i n10 -0 X. 1 . . 9 o :1. 9 .s . 35 1 2 0 8 0 9 s 0 0 00
第3 7卷第 8期
2 1牟 8 00 月
光 电工程
Op o Elc r n c En i e rn t - e to i g n e ig
V 1 7 No 8 o . , . 3
Au u t2 1 g s, 0 0
文 章编号 :1 0 — 0 X(0 00 — 0 6 0 0 3 5 1 2 1 )8 0 4 — 7
p iso -rjci eiu1I et ove g stemii m v le mo gsmsijstecr c o ett n on r epoet nrs a.nt —i i e,h nmu a n u th or t r na o t r 。 o d hw w ma ua su e i i
术,从 而引发 了解 的多异性。为了确定正确解 ,提 出了五点算法的两种 改进 实现形 式,用于消除 多异解。它首先
用点在相机前的约束排除非物理可 实现解,然后在剩余 的可能解中分别计算 当前双视 图中所有公共点的 Smpo a sn
距离 或反投影残差之和 ,最小值对应的相机参数即为正确的定向参数值 。仿真和真 实实 均证 明了两种 策略的可 验
2 S it u ao eh ooi Lm t o p n , ay n 2 0 0Sc u n rv c, h a) .an Bf l Tcn l e i i dC m ay Mina g6 1 1, i a P oi eC i gs e h n n
互补判断矩阵的两种排序方法--权的最小平方法及特征向量法
法 .最 后 进 行 了 算 例 分 析 .
关键词$ 互补判断矩阵2转换矩阵2排序
中图分类号$ /345
文献标识码$ 6
7
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文 章 编 号 $%"""&’#(()!""!*"#&""#%&"+
互补判断矩阵的两种排序方法 ,, 权的最小平方法及特征向量法
o 预备知识
在多属性决策中-设 pqrs%-s!-t-suv为方案集-且记 wqr%-!-t-uv.考虑专家对决策方案进
7 收稿日期$!"""&%!&!5
资 助 项 目万$方解 数放 军据理 工 大 学 理 学 院 青 年 科 研 基 金 )y"!z"%*
作 者 简 介 $徐 泽 水 )%3’(m *-男 -安 徽 南 陵 人 -副 教 授 -博 士 生 -从 事 决 策 分 析 及 运 筹 学 等 研 究
易证下列定理成立"
定理 >"? 设 ()*+,-$./.是互反判断矩阵!则通过转换公式
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计算机视觉中的数学方法
目录
第1章 第2章
第一篇 射影几何
平面射影几何 1.1 射影平面--------------------------------------------------- 3
1.1.1 射影平面----------------------------------------------- 3 1.1.2 两点、两线的叉积--------------------------------------- 5 1.1.3 共线点、共点线的交比----------------------------------- 5 1.2 二次曲线-------------------------------------------------- 8 1.2.1 矩阵表示--------------------------------------------- 9 1.2.2 切线------------------------------------------------- 9 1.2.3 配极对应--------------------------------------------- 10 1.2.4 对偶二次曲线----------------------------------------- 13 1.2.5 圆环点及其对偶--------------------------------------- 14 1.3 二维射影变换--------------------------------------------- 16 1.3.1 二维射影变换----------------------------------------- 16 1.3.2 直线与二次曲线的射影变换----------------------------- 20 1.4 变换群与不变量------------------------------------------- 21 1.4.1 等距变换群------------------------------------------- 21 1.4.2 相似变换群------------------------------------------- 23 1.4.3 仿射变换群------------------------------------------- 24 1.4.4 射影变换群------------------------------------------- 27 空间射影几何 2.1 射影空间------------------------------------------------- 31 2.1.1 空间点----------------------------------------------- 31 2.1.2 空间平面--------------------------------------------- 31 2.1.3 空间直线--------------------------------------------- 34 2.1.4 共线平面束的交比------------------------------------- 37 2.2 三维射影变换--------------------------------------------- 38 2.2.1 三维射影变换----------------------------------------- 38 2.2.2 平面与直线的变换规则--------------------------------- 39 2.3 二次曲面与变换规则--------------------------------------- 40 2.3.1 基本性质--------------------------------------------- 40 2.3.2 二次曲面的对偶--------------------------------------- 42 2.3.3 绝对二次曲线与绝对二次曲面--------------------------- 45 2.4 空间射影变换群的子群------------------------------------- 49 2.4.1 仿射变换群------------------------------------------- 49
矩阵知识知识点总结手写
矩阵知识知识点总结手写一、矩阵的基本概念1. 定义:矩阵是由m行n列的数按矩形排列所得到的数表。
一般用大写字母A、B、C...表示矩阵,元素用小写字母aij,bij,cij...表示。
2. 矩阵的阶:矩阵A中有m行n列,就称A是一个m×n(读作“m行n列”)的矩阵,m、n分别称为矩阵的行数和列数,记作A[m×n]。
3. 矩阵的元素:A[m×n]=[aij],其中i=1,2,…,m,j=1,2,…,n,称aij为矩阵A的第i行第j 列元素。
4. 矩阵的相等:两个矩阵A,B的阶都相同时,如果相应元素都相等,则称矩阵A,B相等,记作A=B。
5. 矩阵的转置:将矩阵A的行、列互换得到的矩阵称为矩阵A的转置矩阵,记作AT。
6. 方阵:行数等于列数的矩阵称为方阵。
7. 零矩阵:所有元素均为零的矩阵称为零矩阵,记作O。
8. 单位矩阵:主对角线上元素全为1,其它元素均为0的矩阵称为单位矩阵,记作E或In。
二、矩阵的运算1. 矩阵的加法:设A[m×n]=[aij],B[m×n]=[bij],则矩阵C=A+B的第i行第j列元素为:cij=aij+bij,即C[m×n]=[aij+bij]。
2. 矩阵的数乘:数k与矩阵A[m×n]相乘的结果记作kA,即kA[m×n]=[kaij]。
3. 矩阵的乘法:设A[m×n],B[n×p],那么它们的乘积C=A×B[m×p]的第i行第j列元素为:C[i][j]=a[i][1]×b[1][j]+a[i][2]×b[2][j]+…+a[i][n]×b[n][j]。
4. 矩阵的转置:若A[m×n],则A的转置矩阵是AT[n×m],其中a[i][j]=a[j][i]。
5. 矩阵的逆:若方阵A的行列式不为零,那么A存在逆矩阵A-1,使得A×A-1=A-1×A=I。
Shor's discrete logarithm quantum algorithm for elliptic curves
3 Elliptic curves 3.1 Representing points on an elliptic curve . . . . . . . . . . . . . . 4 Our 4.1 4.2 4.3
8 9
implementation of the quantum algorithm for discrete logarithms over elliptic curves Input registers can be eliminated . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Simplifying the addition rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Decomposition of the group shift . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.3.1 Divisions of the form x, y ↔ x, y/x . . . . . . . . . . . . . 12 4.3.2 Modular multiplication of two “quantum” numbers . . . . 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 15 15 16 16 17 17 19 19 20 21 21 22 22
2
most public key cryptography in use today relies either on the presumed hardness of integer factoring (RSA) or that of discrete logarithms over finite fields or elliptic curves. Elliptic curve cryptography (ECC) is sometimes preferred because it allows shorter key sizes than RSA. This is because the best classical integer factoring algorithms (the number field sieve, see e.g. [2]), although superpolynomial, have 1/3 less than exponential complexities. Very roughly the complexity is O(ec log n ), where n is the integer to be factored. On the other hand, for discrete logarithms over elliptic curves, nothing better than “generic” algorithms are known, thus algorithms which work for any group. These algorithms, e.g. the Pollard ρ algorithm [3], have truly exponential complexity. Shor’s quantum algorithms for integer factoring and discrete logarithms have about equal complexity, namely typically O(n3 ). Thus there is a larger complexity gap between classical and quantum for discrete logarithms than for factoring. Proposals have been made [4, 5] for optimised implementations of the quantum factoring algorithm, in particular for minimising the number of qubits needed. The best current result by S.Beauregard [4] is that about 2n qubits are enough. We attempt here a similar optimisation for discrete logarithms over elliptic curves. The implementation is more difficult, but we still get an algorithm that uses less qubits and time to solve a problem of similar classical difficulty when compared to factoring. For problems that can now barely be solved, the number of qubits is not much less than for factoring, but in the future, with more powerful classical computers, the gap will increase. Elliptic curves used in cryptography [6, 7, 8] are defined either over the field of arithmetic modulo a prime, thus GF (p), or over GF (2n ). For our implementation we need to do arithmetic operations in these fields, in particular we must compute multiplicative inverses. For GF (p), this is done with Euclid’s algorithm for computing the greatest common divisor (gcd), or rather the extended version of this algorithm. This algorithm can be adapted to the case of any finite field GF (pn ), but for n > 1 there is the added concern of deciding how the elements of the field will be represented. So in this paper we only consider elliptic curves over GF (p). Still, the implementation of the extended Euclidean algorithm is the main technical difficulty we encounter. Fortunately, the algorithm can be made piecewise reversible, so that not too much “garbage” has to be accumulated. As for the factoring algorithm, it is possible to run the whole algorithm with O(n) qubits. For our implementation of Euclid’s algorithm to achieve the classical time complexity of O(n2 ), it is necessary to terminate the steps in the algorithm at different points, depending on the input. This is difficult to achieve with acyclic circuits (which are necessary for computations in “quantum parallelism”). We will relegate some of the more cumbersome technical aspects of our solution to an appendix, and will also discuss possible other approaches. In trying to optimise our implementation, we were guided by practical considerations, although to do this, one would really have to know how an actual quantum computer will look. We put most emphasis on minimising the number
矩阵的运算的所有公式
矩阵的运算的所有公式矩阵是线性代数中非常重要的一种数学工具,它广泛应用于各个领域,如物理学、工程学、计算机科学等。
矩阵的运算包括加法、减法、乘法、转置以及求逆等操作。
下面将详细介绍这些矩阵运算的公式。
一、矩阵的加法和减法设有两个矩阵A和B,它们都是m行n列的矩阵,即A和B的大小相同。
矩阵的加法和减法操作定义如下:1.加法:A+B=C,其中C是一个和A、B大小相同的矩阵,其每个元素的计算公式为:C(i,j)=A(i,j)+B(i,j),其中i表示矩阵的行数,j表示矩阵的列数。
2.减法:A-B=D,其中D是一个和A、B大小相同的矩阵,其每个元素的计算公式为:D(i,j)=A(i,j)-B(i,j)。
二、矩阵的乘法设有两个矩阵A和B,A是m行n列的矩阵,B是n行p列的矩阵。
矩阵的乘法操作定义如下:1.乘法:A×B=C,其中C是一个m行p列的矩阵。
计算C的方法如下:C(i,j)=A(i,1)×B(1,j)+A(i,2)×B(2,j)+...+A(i,n)×B(n,j),其中i表示C的行数,j表示C的列数。
需要注意的是,两个矩阵相乘的条件是第一个矩阵的列数等于第二个矩阵的行数。
三、矩阵的转置给定一个矩阵A,它是m行n列的矩阵。
矩阵的转置操作定义如下:1.转置:A',表示矩阵A的转置。
即将A的行变为列,列变为行。
例如,如果A是一个3行2列的矩阵,那么A的转置A'是一个2行3列的矩阵。
四、矩阵的求逆对于一个非奇异的n阶矩阵A,它的逆矩阵记作A^{-1}。
求逆的公式如下:1.A×A^{-1}=I,其中I是单位矩阵。
即矩阵A与其逆矩阵相乘等于单位矩阵。
需要注意的是,只有方阵(行数等于列数)并且满秩的矩阵才有逆矩阵。
五、矩阵的幂运算给定一个n阶矩阵A,A的幂运算定义如下:1.A^k=A×A×...×A(共k个A相乘),其中A^k表示A的k次幂,k是一个正整数。
矩阵的定义及其运算规则
矩阵得定义及其运算规则1、矩阵得定义一般而言,所谓矩阵就就是由一组数得全体,在括号内排列成m行n 列(横得称行,纵得称列)得一个数表,并称它为m×n阵。
矩阵通常就是用大写字母A 、B …来表示。
例如一个m 行n 列得矩阵可以简记为:,或。
即:(23)我们称(23)式中得为矩阵A得元素,a得第一个注脚字母,表示矩阵得行数,第二个注脚字母j(j=1,2,…,n)表示矩阵得列数。
当m=n时,则称为n阶方阵,并用表示。
当矩阵(a ij)得元素仅有一行或一列时,则称它为行矩阵或列矩阵。
设两个矩阵,有相同得行数与相同得列数,而且它们得对应元素一一相等,即,则称该两矩阵相等,记为A=B。
2、三角形矩阵由i=j得元素组成得对角线为主对角线,构成这个主对角线得元素称为主对角线元素。
如果在方阵中主对角线一侧得元素全为零,而另外一侧得元素不为零或不全为零,则该矩阵叫做三角形矩阵。
例如,以下矩阵都就是三角形矩阵:, ,, 。
3、单位矩阵与零矩阵在方阵中,如果只有得元素不等于零,而其她元素全为零,如:则称为对角矩阵,可记为。
如果在对角矩阵中所有得彼此都相等且均为1,如: ,则称为单位矩阵。
单位矩阵常用E来表示,即:当矩阵中所有得元素都等于零时,叫做零矩阵,并用符号“0”来表示。
4、矩阵得加法矩阵A=(a ij)m×n与B=(b ij)m×n相加时,必须要有相同得行数与列数。
如以C=(c ij)m ×n表示矩阵A及B得与,则有:式中:。
即矩阵C得元素等于矩阵A与B得对应元素之与。
由上述定义可知,矩阵得加法具有下列性质(设A、B、C都就是m×n矩阵):(1)交换律:A+B=B+A(2)结合律:(A+B)+C=A+(B+C)5、数与矩阵得乘法我们定义用k右乘矩阵A或左乘矩阵A,其积均等于矩阵中得所有元素都乘上k之后所得得矩阵。
如:由上述定义可知,数与矩阵相乘具有下列性质:设A、B都就是m×n矩阵,k、h为任意常数,则:(1) k(A+B)=kA+kB(2)(k+h)A=kA+hA(3) k(hA)=khA6、矩阵得乘法若矩阵乘矩阵,则只有在前者得列数等于后者得行数时才有意义。
吴文虎程序设计基础(第4版)第1-3章 教材精讲
第一章 绪论
2.以学生为中心 学生是教学的主体,安排教学首先须考虑培养目标、 学生的认知规律和学习特点。 教学的每一个环节都要顾及学生的实际情况,有利 于调动学生学习的积极性,引导学生主动学习。
第一章 绪论
3.强化实践 这门课主张程序设计是高强度的脑力劳动,不是听 会的、也不是看会的,而是练会的。这可能与以往的教 学安排最大的不同之处。 4.鼓励和引导探索式的学习 按照建构主义的学习理论,学生(作为学习的主体) 在与客观环境(所学内容)的交互过程中构建自己的知 识结构的。引导学生在解题编程的实践中探索其中带规 律性的认识。将感性认识升华到理性高度。
(7)main()是每一个C++程序都必须有的,称 为主函数。可以把它看成是程序的入口。
2.3 输出流对象cout
2.3 输出流对象cout
在C++中引入了术语stream(流),指的是来自设备 或传给设备的一个数据流。
cout 示出流对象,它是输入输出流库的一部分。与 cout 相关联的设备是显示器。在程序中有了关联字 cout 就有了将数据流传到显示器的条件,这时用插入 操作符“ < < ”将其后的数据插入该流中去。比如下 面的两条语句
什么是变量? 变量在使用前必须加以定义在程序中经过操作其值 允许改变的量称为变量。 变量名的规定: 变量名的第一个字符必须是字母或下画线,其后的 字符只能是字母、数字和下画线,且所用的名字不得与 C/C++语言系统所保留的关键字相同。变量中的字母 是区分大小写的
3.2 变量与数据类型
1.整型:即整数类型,它又可分为4种:
第一章 绪论
1.5 教学内容安排 (1)绪论:程序设计的基本概念与基本方法,本 课程的学习方法; (2)编程准备; (3)代数思维与计算机解题; (4)逻辑思维与计算机解题; (5)函数思维与模块化设计; (6)数据的组织与处理(1)——数组; (7)数据的组织与处理(2)——结构;
五点算法
五点算法足基于完全针孔模型而提出的求解本质矩阵的最新的研究方向。 它最早是由 Sarnoff 公司的 David Nister 提出的,他在 2003 年发表在 mEE 上 的论文“An Efficient Solution to the Five—Point Relative PoseProblem” 提出当摄像机在两幅图像之间的运动为纯平移运动时,给定 5 对图像对应点, 则可以线性确定本质矩阵。而我国著名自动化专家吴福朝也论证了五点算法的 可行性和准确性。 用齐次 3 向量 q 和 q'分别来表示两个摄像机图像上的任一对应点对,Q 为 世界坐标系下的齐次 4 向量。那么通过 3×4 摄像矩阵 P 可以获得相对应的射影 图像,即
那么基础矩阵为:
1 F K -T 2 [t ] X RK1
(4)
而由(1)式可知:
T qK 2 [t ] X RK11q ' 0
(5)
对于基础矩阵, (1)式是在没有标定条件下的模型。然而,对于射影中心 未限定的图像,F依然成立。如果 K1 和 K 2 是可知的,称摄像矩阵是已标定的。
0;
(3)式 E
K 'T F运动,其中R为旋转矩阵,t为纯平移矩阵。 至此将摄像机矩阵转换为 P=K[R|t] K为 3×3 摄像机的内参数矩阵,仅依赖于摄像机的内部特性。设定
K1 [1|0]为初始摄像机运动时的摄像矩阵,那么 K 2 [R|t]为到达终点时
的摄像矩阵。 其中
0 t3 t 2 [t ] X t 3 0 t1 0 t 2 t1
1 那么,对于假定的 q 和 q ' 可以与 K11 和 K 2 左乘,极限约束可以简化为:
q 'T Eq 0
阵列协方差矩阵与 focuss 算法的 doa 估计方法
阵列协方差矩阵与 focuss 算法的 doa 估计方法【原创版】目录1.阵列协方差矩阵与 DOA 估计方法的背景和意义2.阵列协方差矩阵的概念和性质3.FOCUS 算法的原理和应用4.阵列协方差矩阵与 FOCUS 算法的 DOA 估计方法的结合与应用5.结论和展望正文1.阵列协方差矩阵与 DOA 估计方法的背景和意义在无线通信和雷达系统中,确定信号源的方向(DOA,Direction of Arrival)是非常重要的。
确定信号源的方向可以帮助我们更好地接收和处理信号,提高系统的性能。
阵列协方差矩阵和 FOCUS 算法是两种常用的 DOA 估计方法。
2.阵列协方差矩阵的概念和性质阵列协方差矩阵是用于描述阵列中各元素之间相关性的矩阵,其元素是阵列中各元素的协方差。
阵列协方差矩阵具有以下性质:(1)协方差矩阵是半正定的,即其元素都是非负的;(2)协方差矩阵的行列式等于阵列的范数平方。
3.FOCUS 算法的原理和应用FOCUS(Fixed Optimum Criterion Using Sequential Search)算法是一种常用的 DOA 估计算法,其原理是在信号空间中进行搜索,找到使信号能量最大化的方向。
FOCUS 算法的应用广泛,包括无线通信、雷达系统、声源定位等。
4.阵列协方差矩阵与 FOCUS 算法的 DOA 估计方法的结合与应用阵列协方差矩阵和 FOCUS 算法的结合可以提高 DOA 估计的精度和效率。
具体方法是,先用阵列协方差矩阵描述阵列中各元素之间的相关性,然后利用 FOCUS 算法在信号空间中进行搜索,找到使信号能量最大化的方向,即信号源的方向。
5.结论和展望阵列协方差矩阵和 FOCUS 算法的结合是一种有效的 DOA 估计方法,可以提高估计的精度和效率。
计算视觉——基础矩阵和极点极线
计算视觉——基础矩阵和极点极线基础矩阵在计算机视觉中,基础矩阵(Fundamental matrix)F是⼀个3×3的矩阵,表达了⽴体像对的像点之间的对应关系。
在对极⼏何中,对于⽴体像对中的⼀对同名点,它们的齐次化图像坐标分别为p与 p',表⽰⼀条必定经过p'的直线(极线)。
这意味着⽴体像对的所有同名点对都满⾜:F矩阵中蕴含了⽴体像对的两幅图像在拍摄时相互之间的空间⼏何关系(外参数)以及相机检校参数(内参数),包括旋转、位移、像主点坐标和焦距。
因为F矩阵的秩为2,并且可以⾃由缩放(尺度化),所以只需7对同名点即可估算出F的值。
基础矩阵这⼀概念由Q. T. Luong在他那篇很有影响⼒的博⼠毕业论⽂中提出。
[1] Faugeras则是在1992年发表的著作[2] 中以上⾯的关系式给出了F矩阵的定义。
尽管Longuet-Higgins提出的本质矩阵也满⾜类似的关系式,但本质矩阵中并不蕴含相机检校参数。
本质矩阵与基础矩阵之间的关系可由下式表达:其中K和K'分别为两个相机的内参数矩阵。
极点和极线极点每⼀个极点之处,增益衰减-3db,并移相-45度。
极点之后每⼗倍频,增益下降20db.零点与极点相反;每⼀个零点之处,增益增加3db,并移相45度。
零点之后,每⼗倍频,增益增加20db。
闭环增益A0:a/1+ab=1/b(当a很⼤时),其中a为开环增益,b为反馈因⼦,可以理解为反馈量和输出量的⽐值,当开环增益趋近于⽆穷⼤时,闭环增益就是反馈因⼦的倒数。
环路增益:T=a*b对运放来说:闭环增益(1/b)的传递函数的零点是环路增益(ab) 传递函数的极点;闭环增益的传递函数的极点是环路增益传递函数的零点;⽽我们在反馈的时候,是希望在相位下降到180度之前,环路增益⼤于⼀,所以我们需要消除⼀个环路增益函数的极点(即闭环增益零点),以免发⽣震荡。
极线在数学中,极线通常是⼀个适⽤于圆锥曲线的概念,如果圆锥曲线的切于A,B两点的切线相交于P点,那么P点称为直线AB关于该曲线的极点(pole),直线AB称为P点的极线(polar)。
clifford代数的矩阵表示
Clifford代数是数学中的一个重要分支,它在多个领域都有着广泛的应用。
在数学和物理学中,Clifford代数的矩阵表示是一个重要的概念,它能够帮助我们理解和分析各种复杂的问题。
1. Clifford代数的概念Clifford代数是由于克利福德(William Kingdon Clifford)而得名的,它最初是在19世纪发展起来的。
Clifford代数包含了实数、复数和四元数等多种数学结构,因此在代数学、几何学和物理学中都有着深刻的影响。
Clifford代数的基本元素是一组满足一定乘法规则的向量,这些向量通常被称为Clifford子代数或Clifford代数生成子代数。
2. Clifford代数的矩阵表示在研究Clifford代数的应用时,矩阵表示是一个非常重要的工具。
矩阵表示能够将Clifford代数的元素以矩阵的形式呈现出来,从而方便我们进行各种数学运算和分析。
一般来说,Clifford代数的矩阵表示可以通过将元素映射到矩阵空间中来实现,这样就能够利用线性代数的方法来处理Clifford代数的问题。
3. Clifford代数的矩阵表示在物理学中的应用在物理学中,Clifford代数的矩阵表示有着广泛的应用。
在相对论和量子力学中,Clifford代数常常被用来描述时空的几何结构和粒子的自旋状态。
通过将Clifford代数的元素表示为矩阵,我们可以更加直观地理解这些物理现象,并且得到一些深刻的结论。
在量子计算和量子信息领域,Clifford代数的矩阵表示也发挥着重要的作用,它们能够帮助我们设计和分析各种量子算法和量子通信协议。
4. Clifford代数的矩阵表示在几何学中的应用除了物理学之外,Clifford代数的矩阵表示还在几何学中有着重要的应用。
通过将Clifford代数的元素表示为矩阵,我们可以描述和分析各种几何结构和变换。
在计算机图形学和机器人学中,Clifford代数的矩阵表示被广泛用于处理三维空间的几何变换和运动规划问题。
计算机矩阵知识点总结
计算机矩阵知识点总结一、引言矩阵是线性代数中的基础概念,也是计算机科学中的重要概念之一。
矩阵在计算机图形学、数据分析、人工智能等领域都有着广泛的应用。
本文将对矩阵的基本概念、运算、应用等知识点进行总结,并且希望读者通过本文了解矩阵的基本知识,提高对矩阵的理解和运用能力。
二、矩阵的基本概念矩阵是一个由数按照一定规律排成的矩形阵列,其中每个数都称为矩阵的一个元素。
一般来说,矩阵的元素是可以是实数或者复数。
矩阵一般用大写字母表示,例如A、B等。
矩阵的元素一般用小写字母表示并标上行和列的下标,例如a_ij表示矩阵A的第i行第j列的元素。
矩阵的大小可以通过行数和列数来表示,例如一个有m行n列的矩阵称为m×n矩阵。
如果一个矩阵的行数等于列数,那么这个矩阵称为方阵。
方阵的行数和列数也被称为方阵的阶数。
矩阵的转置是一个常见的操作,表示将矩阵的行和列互换得到新的矩阵。
一个m×n矩阵的转置是一个n×m矩阵。
转置操作可以通过改变矩阵的下标来实现。
三、矩阵的运算1. 矩阵的加法和减法如果两个矩阵A和B的大小相同,即都是m×n矩阵,那么可以定义矩阵的加法和减法。
矩阵的加法定义为:A + B = C,其中C的每个元素c_ij等于A和B对应元素的和a_ij +b_ij。
矩阵的减法定义为:A - B = C,其中C的每个元素c_ij等于A和B对应元素的差a_ij - b_ij。
2. 矩阵的数乘对矩阵A和一个实数k,定义矩阵A的数乘为kA,即A的每个元素乘以k得到新的矩阵。
3. 矩阵的乘法矩阵的乘法是矩阵运算中的一个复杂操作。
如果矩阵A的大小是m×n,矩阵B的大小是n×p,那么可以定义矩阵的乘法。
矩阵的乘法定义为:A × B = C,其中C的大小是m×p,C的每个元素c_ij等于A的第i行和B的第j列对应元素的乘积之和。
四、矩阵的特殊类型1. 单位矩阵单位矩阵是一个特殊的矩阵,对角线上的元素都是1,其它元素都是0。
现代矩阵知识点总结
现代矩阵知识点总结矩阵的基本概念矩阵是由元素按照行(row)和列(column)排列成的矩形数组。
矩阵通常用大写字母表示,如A、B、C等,而矩阵的元素用小写字母表示,如a、b、c等。
矩阵的行数和列数分别称为矩阵的阶。
如果一个矩阵的行数等于列数,那么这个矩阵就是方阵。
设A为一个m×n的矩阵,则A有m行n列。
其中,元素a_ij(i = 1, 2, …, m;j = 1, 2, …, n)表示位于第i行,第j列的元素。
为了表示清楚,我们可以用如下的式子来表示:A = [ a_11 a_12 ... a_1n ][ a_21 a_22 ... a_2n ][ ... ... ... ... ][ a_m1 a_m2 ... a_mn ]常见矩阵运算1. 矩阵加法如果两个矩阵的阶相同,那么它们可以进行加法运算。
设A和B分别为m×n的矩阵,则它们的和是一个m×n的矩阵C,其中C的每个元素等于A和B对应位置上元素的和。
2. 矩阵乘法矩阵乘法是将一个矩阵的行与另一个矩阵的列进行相乘的运算。
设A是一个m×n的矩阵,B是一个n×p的矩阵,则它们的积是一个m×p的矩阵C,其中C的元素由下式给出:```c_ij = a_i1 * b_1j + a_i2 * b_2j + ... + a_in * b_nj```其中,1≤i≤m, 1≤j≤p。
3. 矩阵数量乘法矩阵数量乘法就是一个矩阵乘以一个数。
设A是一个m×n的矩阵,k为一个实数,则kA是一个m×n的矩阵,其中每个元素等于k乘以A对应位置上的元素。
矩阵的转置矩阵的转置操作是将矩阵的行列互换得到的新矩阵,即将矩阵A的第i行元素放到新矩阵A^T的第i列。
如果A是一个m×n的矩阵,则它的转置矩阵A^T是一个n×m的矩阵。
假设A的元素为a_ij,则A^T的元素为a_ji。
矩阵的逆对于一个n×n的方阵A,如果存在一个n×n的矩阵B,使得AB=BA=I,其中I是n阶单位矩阵,则称B是A的逆矩阵,记作A^(-1)。
基本矩阵的5点和4点算法
基本矩阵的5点和4点算法吴福朝;胡占义【期刊名称】《自动化学报》【年(卷),期】2003(029)002【摘要】The fundamental matrix encapsulates all the information between two images, and plays a very important role in camera calibration and 3D reconstruction. In this paper, the following conclusions have been rigorously proved: If the camera motion is of a pure translation, then given 5 point correspondences across two images, the fundamental matrix can be linearly determined if four correspondences of the 5 ones are from coplanar space points (called coplanar correspondences). In addition, we show that if the distortion factor in the pinhole camera model is null, then the fundamental matrix can be linearly determined by only these 4 coplanar correspondences. To our knowledge, such results have not been reported yet in the literature.%基本矩阵(Fundamental Matrix)是两幅图像之间的基本约束,在摄像机标定和三维重建中起着至关重要的作用.本文证明,当摄像机在两幅图像之间的运动为纯平移运动时,给定5对图像对应点,如果其中的4对对应点为共面空间点的投影(称为共面对应点),则可以线性确定基本矩阵.另外,如果摄像机不是5参数模型(完全针孔模型),而是4参数模型(畸变因子为零),则此时仅使用该4对共面对应点即可线性确定基本矩阵.据我们所知,这些结果在文献中还没有类似的报导.【总页数】6页(P175-180)【作者】吴福朝;胡占义【作者单位】中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室,北京,100080;中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室,北京,100080【正文语种】中文【中图分类】TP18【相关文献】1.基于RANSAC算法的基本矩阵估计的匹配方法 [J], 单欣;王耀明;董建萍2.基于改进最小平方中值算法的基本矩阵估计算法 [J], 范昭君;辛菁3.基本矩阵的鲁棒贪心估计算法 [J], 向长波;刘太辉;宋建中4.一种改进的MLESAC基本矩阵估计算法 [J], 李静;杨宜民;张学习5.一种新的高精度的L-M基本矩阵估计算法 [J], 毛雁明;冯乔生因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
起讫点矩阵与产生吸引点矩阵的相互转换
起讫点矩阵与产生吸引点矩阵的相互转换
王灿;汤宇卿
【期刊名称】《同济大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2014(042)002
【摘要】对起讫点(OD)矩阵与产生吸引点(PA)矩阵的关系做了深入辨析,指出二者经常对应于不同的时间区间.通过对高峰小时系数局限性的分析,明确了出行分类的必要性,并提出了基于出行链与出行目的构成的分类比例推算方法.进而通过分时出发与到达系数,建立全日PA矩阵与高峰小时OD矩阵之间相互的线性变换关系,并在理论上论证了由OD矩阵推算PA矩阵的可行性.为便于实现,编写了由OD矩阵转换为PA矩阵的人机交互程序,最后通过算例检验了理论成果的有效性.
【总页数】7页(P252-258)
【作者】王灿;汤宇卿
【作者单位】同济大学建筑与城市规划学院,上海200092;同济大学建筑与城市规划学院,上海200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU984.191
【相关文献】
1.起讫点交通出行分布矩阵的极大似然估计方法 [J], 周晶;徐南荣
2.图象硬拷贝的点密度方法——通过掩模矩阵构造不同灰度级的模矩阵 [J], 董隆远
3.基本矩阵的5点和4点算法 [J], 吴福朝;胡占义
4.城市轨道交通高峰时段站间起讫点矩阵预测模型 [J], 成艳;叶霞飞;王治;周利锋
5.起-迄点与产生-吸引点出行矩阵的转化 [J], 邓立瀛;刘灿齐
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关于矩阵方程X~m-AXA=B
关于矩阵方程X~m-AXA=B
吴福朝
【期刊名称】《安庆师范学院学报:自然科学版》
【年(卷),期】1992(000)001
【摘要】令M_n表示n n复矩阵的集合,P_n表示M_n中正定矩阵的全体,在本文中,我们考虑矩阵方程X~m—A~*XA=B(A∈M_n,B∈P_n,m≥1的整数)在P_n中解的存在性及解的构造。
【总页数】8页(P20-27)
【作者】吴福朝
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】N55,G658.3
【相关文献】
1.矩阵方程AXAT+BYBT+AZBT=D与矩阵方程AXAT+AZBT+BZTAT=D的极小范数解 [J], 袁永新;刘暤
2.矩阵方程AXAT+BYBT+AZBT=D与矩阵方程AXAT+AZBT+BZTAT=D的极小范数解 [J], 袁永新;刘暤
3.线性矩阵方程组与线性矩阵方程 [J], 杨本立
4.线性矩阵方程与线性矩阵方程组 [J], 田代军;纪颖
5.矩阵方程A+X=AX广义三次矩阵解与绝对值方程的解 [J], 吕洪斌; 杨忠鹏; 陈梅香; 王信存
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F = K (2) -T [ t] ×R K (1) -1
(2)
0 -t3 t 2
w here [ t ] × = t 3 0 -t 1 is the skew-symmet ric m at rix induced by the translation
-t2 t1
0
vect or t =(t 1 , t 2 , t 3)T .
176
ACTA A U T OM AT ICA SIN ICA
Vol .29
mat ri x and t a t ranslation vector .Suppose that the internal parameters of the tw o cameras are
respectively :
pressed as[ 6] :
H ≈ K (2)R
K (1)
-1
+
1 d
K
(2)tnT
K (1) -1
(4)
w here n is t he norm al of plane πunder the first camera frame , and d is the distance of the plane
dent of scene structure , and depends only on the camera internal parameters and their relative pose .T he fundamental mat rix encapsulates this epipolar geomet ry , and plays a very impo rtant role in 3D computer vision[ 1 , 2 , 3] , such as camera calibration , 3D reconstruction .The f undamental m at rix is a 3 ×3 matrix of rank 2 , and has 7 deg rees of freedom[ 4] .When the scene structure and camera' s motion are unknow n , the fundamental m at rix can be no n-linearly determined using at least 7 point co rrespondences[ 4] .In general at least 8 point correspondences are required to linearly det ermine the fundamental mat rix[ 5] .When there exist 4 co rrespondences induced from coplanar 3D point s (hereinaf ter , such a correspondence is called a coplanar one), only 6 point correspondences are required to linearly determine t he fundamental mat rix[ 6] .If there exist 4 coplanar correspondences , and if addi tional know ledge on camera mo tio n is available , t hen can the number of point co rrespondences be f urther reduced ?Our answer is af firmative .In this paper , the follow ing conclusions w ill be proved :If t he camera motion is of a pure translation , t hen given 5 point co rrespo ndences across tw o images , the fundamental matrix can be linearly determined if 4 of them are coplanar .In addit ion , we will show that if the distortion factor in t he pinhole camera model is null , then the fundamental mat rix can be linearly determined by only t hese 4 coplanar correspondences .
If {u(j 1) =(u(j 1), v(j 1), 1)T u(j 2) =(u(j 2), v(j 2), 1)T }is a set of point correspondences ,
then t he follow ing matrix equality holds :
Fu(j 1) = λe ×u(j 2)or equivalently , u(j2) T Fu(j1) = 0
第 29 卷 第 2 期 2003 年 3 月
自 动 化 学 报
ACT A A U TO MA T ICA SIN ICA
Vol.29 , N o.2 M ar ., 2003
5-point and 4-point Algorithm to Determine of the Fundamental Matrix1)
WU Fu-Chao HU Z han-Yi
(N ational Laboratory of Patt ern Recogni tion , Inst it ute of Automat ion , Chi nese Academy of S ciences , Bei ji ng 100080) (E-mail :{f cw u , huzy}@nlpr .ia.ac .cn)
T he paper is organized as follow s .In Sectio n 2 , some preliminaries on t he fundamental mat ri x and homog raphy are briefed .In Sect ions 3 and 4 , 5-point and 4-piont algori thm for the fundamental mat rix computation are elaborated.Some conclusions are given in Section 5 .
2 The fundamental matrix and homography
The fundamental matrix F Let (R , t)be the camera' s motion , that is , the t ransf ormation f rom t he f irst camera
frame (bef ore mo tion)t o the seco nd (af ter mot ion)is x(2) =Rx(1)+t , w here R is a rotation
1)Support ed by t he National Natu ral Science Foundat ion of P.R .C hi na(60075004 , 60033010)and M ultidisciplinary Research Program of CA S(K JCX1-07) Received November 26 , 2001 ;in revi sed f orm June 20 , 2002 收稿日期 2001-11-26 ;收修改稿日期 2002-06-20
Key words Fundamental matrix , homography , camera intrinsic parameters
1 Introduction T he epipolar geometry is the f undament al const raint between tw o images .It is indepen-
f
(j) u
s(j)
u
(j) 0
K (j) = 0
f
(j) v
v(0j) , j =1 , 2
(1)
001
T he f undament al matrix F corresponding to the tw o im ages(I(1), I(2))can be expressed as[ 6] :
8 point correspondences, it is possible to determine the fundamental mat rix by solving a set of
Байду номын сангаас
linear equations as show n in (3).
The homography H T he homog raphy H of the t wo images (I(1), I(2))from a same space plane πcan be ex-
(3)
w here λis a non-zero scale f actor , and e is the epipole in t he second image . T he fundamental mat rix is unique up to a non-zero scale facto r .In general , given at least
Abstract The fundamental matrix encapsulates all the information between tw o images , and plays a very important role in camera calibration and 3D reconstruction .In this paper , the following conclusions have been rigorously proved :If the camera motion is of a pure translation , then g iven 5 point correspondences across tw o images , the fundamental matrix can be linearly determined if four correspondences of the 5 ones are from coplanar space points (called coplanar co rrespondences).In addition , we show that if the distortion factor in the pinhole camera model is null , then the fundamental matrix can be linearly determined by only these 4 coplanar cor respondences .T o our knowledge , such results have not been reported yet in the literature .