在相机成像过程中,一共涉及4个坐标系:
- 世界坐标系:由用户定义的三维世界坐标系,描述物体和相机在真实世界中的位置,原点可以任意选择。
- 相机坐标系:以相机的光心为坐标原点,x轴和y轴平行于图像坐标系的x轴和y轴,z轴为相机的光轴。
- 图像坐标系:与成像平面重合,以成像平面的中心(光轴与成像平面的交点)为坐标原点,x 轴和 y轴分别平行于成像平面的两条边。
- 像素坐标系:与成像平面重合,以成像平面的左上角顶点为原点,x 轴和 y 轴分别平行于图像坐标系的x轴和y轴。
相机成像过程可以理解为坐标系间的三次变换。在理想情况下(不考虑畸变),变换过程如图:
相机畸变