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相机三维世界坐标与二维像素坐标转换

2024-11-26 22:51:08

参考:blog.csdn.net/qq_425189...本文将阐述相机标定的四个坐标系以及内外参,以深入理解相机三维世界坐标与二维像素坐标间的转换。这四个坐标系分别为:世界坐标系、相机坐标系、图像物理坐标系和像素坐标系。世界坐标系描述环境中的物体位置,满足右手法则,单位为米(m)。相机坐标系以摄像机光心为原点,其z轴指向光轴方向,即垂直于成像平面,x轴与y轴平行于物体坐标系,单位同样为米(m)。图像物理坐标系用物理单位表示像素位置,坐标原点位于摄像机光轴与图像物理坐标系交点处,单位为毫米(mm)。像素坐标系则以像素为单位,坐标原点设于左上角。相机内参数包括焦距(f)、成像原点(u0,v0)以及畸变系数(k1,k2,k3,p1,p2),外参数则有旋转向量(3x3矩阵)和平移向量(1x3矩阵)。坐标系转换包括将世界坐标转换为像素坐标和反向操作。世界坐标转换为相机坐标,相机坐标转换为图像坐标,最后从图像坐标转换至像素坐标。对于像素坐标转回世界坐标,我们以已知Zw值为例,已知对应(u,v)坐标,可以进行逆推,具体步骤为:像素坐标转图像坐标,得到一个关于Xw和Yw的二元一次方程组。