Il risultato di Python cambia durante il calcolo di cv2.Rodrigues

Se corro:

import numpy as np
import cv2

def changes():
    rmat=np.eye(4)
    tvec=np.zeros(3)
    (rvec, jacobian)=cv2.Rodrigues(rmat)
    print rvec

for i in range(2):
    changes()

Ottengo:

[[6.92798859e-310]
 [2.19380404e-316]
 [1.58101007e-322]]
[[0.]
 [0.]
 [0.]]

Quindi il risultato dai changes()cambiamenti.

Non capisco perché, e il fatto che smetta di cambiare se la tvec=np.zeros(3)riga viene commentata, mi fa sentire che si tratta di un bug nel sistema.

Questo è molto probabilmente un array non inizializzato come restituito da np.empty. Questo insieme al riciclo della memoria può portare al tipo di effetto che stai vedendo. Un esempio minimo sarebbe:

for a in range(5):
    y = np.empty(3,int)
    x = (np.arange(3)+a)**3
    print(x,y)
    del x

# [0 1 8] [94838139529536              0              0]
# [ 1  8 27] [0 1 8]
# [ 8 27 64] [ 1  8 27]
# [ 27  64 125] [ 8 27 64]
# [ 64 125 216] [ 27  64 125]

Osserva come alla prima iterazione ycontenga spazzatura e ad ogni iterazione successiva contiene il valore del precedente xperché gli è stata assegnata la memoria che è stata liberata poco prima.

Possiamo facilmente verificare che nell'esempio originale compaia anche il precedente tvec:

def changes():                              
    rmat=np.eye(4)                      
    tvec=np.array([4,0.0,2.5])
    (rvec, jacobian)=cv2.Rodrigues(rmat)
    print(rvec)

for i in range(3):                    
    changes()                               

# [[4.6609787e-310]
#  [0.0000000e+000]
#  [0.0000000e+000]]
# [[4. ]
#  [0. ]
#  [2.5]]
# [[4. ]
#  [0. ]
#  [2.5]]

Potremmo inoltre ipotizzare che sia la scelta peculiare di rmatciò che innesca l'errore.

Probabilmente si tratta di un bug eye(4)accettato perché, ufficialmente, rmatdovrebbe essere 3x1 1x3 o 3x3. In effetti, una 1D rmatche non ha 3 elementi viene rifiutata correttamente dal wrapper Python. Il mio sospetto è che i 2D 2D non siano controllati correttamente a livello di Python. Il codice C quindi rileva che la forma sbagliata non fa altro che restituire un codice di errore che il codice Python non controlla.

Effettivamente usando un rmat=eye(3)effetto scompare:

def changes():
    rmat=np.eye(3)
    tvec=np.array([4,0.0,2.5])
    (rvec, jacobian)=cv2.Rodrigues(rmat)
    print(rvec)

for a in range(3):
    changes()

# [[0.]
#  [0.]
#  [0.]]
# [[0.]
#  [0.]
#  [0.]]
# [[0.]
#  [0.]
#  [0.]]

Sicuramente, è un bug nella funzione Rodrigues ...

Se leggi il documento corrispondente , potresti vedere che cv2.Rodriguesha 2 interfacce diverse:

uno che imita l'interfaccia C ++, in cui il vettore di rotazione (e facoltativamente il jacobian) viene passato per riferimento e modificato dalla funzione

cv2.Rodrigues(src, dst[, jacobian]) --> None

e uno (più Pythonic) in cui il vettore di rotazione e il jacobian vengono restituiti come tupla

cv2.Rodrigues(src) --> dst, jacobian

Se usi la prima interfaccia, il pb svanisce ...

import numpy as np
import cv2

def changes():                              
    rmat=np.eye(4)                      
    tvec=np.zeros(3)
    #(rvec, jacobian)=cv2.Rodrigues(rmat)
    cv2.Rodrigues(rmat, tvec)
    print(tvec)

for i in range(2):                    
    changes()

Risultato:

[0. 0. 0.]
[0. 0. 0.]

MODIFICA dopo ulteriori indagini:

La funzione è ancora più buggy come previsto: quando si utilizza la prima interfaccia, i parametri dste jacobiannon vengono modificati, il che è in totale contraccezione con il docstring:

>>> help(cv2.Rodrigues)
Help on built-in function Rodrigues:

Rodrigues(...)
    Rodrigues(src[, dst[, jacobian]]) -> dst, jacobian
    .   @brief Converts a rotation matrix to a rotation vector or vice versa.
    .   
    .   @param src Input rotation vector (3x1 or 1x3) or rotation matrix (3x3).
    .   @param dst Output rotation matrix (3x3) or rotation vector (3x1 or 1x3), respectively.
    .   @param jacobian Optional output Jacobian matrix, 3x9 or 9x3, which is a matrix of partial
    .   derivatives of the output array components with respect to the input array components.

In altre parole, ciò richiede chiaramente una segnalazione di bug ...