home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / engr / control / 301 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-11-21  |  3.3 KB  |  76 lines

  1. Newsgroups: sci.engr.control
  2. Path: sparky!uunet!elroy.jpl.nasa.gov!jato!csi!mwette
  3. From: mwette@csi.jpl.nasa.gov (Matt Wette)
  4. Subject: Re: Solution of matrix Equation AX=XB
  5. Message-ID: <1992Nov21.174943.8221@csi.jpl.nasa.gov>
  6. Originator: mwette@mr-ed
  7. Sender: usenet@csi.jpl.nasa.gov (Network Noise Transfer Service)
  8. Nntp-Posting-Host: mr-ed
  9. Organization: Jet Propulsion Laboratory
  10. References: <6611@dciem.dciem.dnd.ca> <3784@news.cerf.net>
  11. Distribution: na
  12. Date: Sat, 21 Nov 1992 17:49:43 GMT
  13. Lines: 61
  14.  
  15.  
  16. In article <3784@news.cerf.net>, heimbold@nic.cerf.net (John Heimbold) writes:
  17. |> In article <6611@dciem.dciem.dnd.ca> sjm@dciem.dciem.dnd.ca (Stewart Moorehead) writes:
  18. |> >
  19. |> > I am recording the 6D position (x,y,z,roll,pitch,yaw) of an object
  20. |> > using two independant devices. Since these devices have different
  21. |> > reference frames a transformation matrix, call it X, must be
  22. |> > calculated. To calculate X, the equation AX=XB must be solved, with A
  23. |> > and B being known 4x4 matrices. I have found two methods which claim to
  24. |> > solve for X. They were proposed by Roger Tsai and Reimar Lenz (June
  25. |> > 1989 IEEE Transactions on Robotics and Automation) and by C. C. Wang
  26. |> > (April 1992). Both of these methods work if I pre-define X and create
  27. |> > some 'cooked' data around it, however when I use actual data that was
  28. |> > recorded using teh devices I get an incorrect answer. The devices being
  29. |> > used are any two of : Northern Digital's Optotrak, Logitech's 3D mouse,
  30. |> > and Polhemus Fastrak. I feel that the inherent error in these devices
  31. |> > may be too great for the methods being used.
  32. |> > I would appreciate it if anyone has information regarding these methods
  33. |> > or the devices being used. If anyone has solved a similar problem
  34. |> > please respond.
  35. |> > You can send mail to sjm.dretor.dciem.dnd.ca
  36. |> 
  37. |> The problem as you stated it may or may not be well defined.
  38. |> First of all, as stated, there may be many solutions for X
  39. |> analogous to finding a set of eigenfunctions for X.  To see this,
  40. |> consider A=B.  In this case X=0 is a solution as well as X equal
  41. |> to the identity matrix.  This is one example of multiple solutions
  42. |> to the equation.
  43. |> 
  44. |> Next, consider the problem definition.  Since you want to estimate
  45. |> X, try a statistical estimation approach.  Formulate the problem
  46. |> by doubling the number of measurements (assumming that they are
  47. |> noisey) and then figure how to use this information to estimate
  48. |> X.  A similar category of problem is in photogrammetry where one
  49. |> estimates the location and orientation of a camera given the 
  50. |> photograph and some measured points in the "true" scene.
  51.  
  52. Consider the following:
  53.     A*X = X*B
  54. is equivalent to 
  55.     (A (x) I  -  I (x) B) * vec(X) = 0
  56. where (x) is the Kronecker product and vec() is an operation which
  57. stacks the columns of X into a vector.  Thus, the equation is a linear
  58. system of 16 equations in 16 unknowns.  If A (x) I - I (x) B is full
  59. rank then X=0 is the only solution.  Otherwise, the solution set is the
  60. set of matrices X for which vec(X) spans the kernel of A (x) I - I (x) B.
  61.  
  62. Check out the following paper:
  63.  
  64.     author=     {P. Lancaster},
  65.     title=      {Explicit Solutions of Linear Matrix Equations},
  66.     journal=    {SIAM Review},
  67.     volume=     {12},
  68.     number=     {4},
  69.     pages=      {544-566},
  70.     month=      {October},
  71.     year=       {1970}
  72.  
  73. Matt Wette
  74. -- 
  75. mwette@csi.jpl.nasa.gov
  76.