相机标定与图像处理涉及的核心坐标系

坐标系相互关系

通过外参R,t,平移旋转 投影,映射 通过平移(主点偏移Cx, Cy)和缩放(像元尺寸Sx, Sy)映射到像素坐标系 世界坐标系(三维物理空间) 相机坐标系(三维相机视角) 图像物理坐标系(二维成像平面) 像素坐标系(二维图像存储) 窗口坐标系


1. 世界坐标系(World Coordinate System)
  • 定义‌:描述真实物理世界中物体的三维位置,原点通常定义在标定板的几何中心或第一个特征点(如棋盘格左上角)。

  • 特点:

    • 三维坐标系(X, Y, Z)
    • 通过标定板特征点物理坐标确定。
  • 转换‌:通过外参(旋转矩阵R、平移向量t)关联到相机坐标系。


‌2. 相机坐标系(Camera Coordinate System)
  • 定义‌:以镜头光心为原点,光轴为Z轴的三维坐标系。

  • ‌特点 :

    • 三维坐标系(Xc, Yc, Zc),单位为毫米(mm)
    • 描述物体在相机视野中的空间位置。
  • 转换‌:通过透视投影(基于焦距f)映射到图像物理坐标系。


‌3. 图像物理坐标系(Image Plane Coordinate System)
  • 定义‌:以成像平面中心(即主点)为原点的二维坐标系,单位通常为毫米(mm)。

  • ‌ 特点:

    • 二维坐标系(x, y)
    • 描述成像平面内的投影关系。
  • 转换‌:通过平移(主点偏移Cx, Cy)和缩放(像元尺寸Sx, Sy)映射到像素坐标系。


‌4. 像素坐标系(Pixel Coordinate System)
  • 定义‌:以图像左上角为原点的二维坐标系,单位为像素(pixel)。

  • ‌ 特点:

    • 二维坐标系(u, v)
    • 直接对应图像像素的存储与显示。
  • ‌ 转换:

    由图像物理坐标系通过平移和缩放实现,公式为:

u = x S x + C x u=\frac{x}{Sx}+Cx u=Sxx+Cx
v = y S y + C y v=\frac{y}{Sy}+Cy v=Syy+Cy

(参数Sx, Sy为像元尺寸,Cx, Cy为主点坐标) 。

‌5. 窗口坐标系(Window Coordinate System)
  • 定义‌:描述图像显示窗口的位置和大小,与图像像素无关。

  • ‌特点:

    • 二维坐标系,单位为像素
    • 用于图像可视化(如dev_open_window设定的窗口范围)。

相关推荐
jndingxin15 小时前
OpenCV图像注册模块
人工智能·opencv·计算机视觉
荼蘼15 小时前
OpenCv(三)——图像平滑处理
人工智能·opencv·计算机视觉
Monkey PilotX15 小时前
机器人“ChatGPT 时刻”倒计时
人工智能·机器学习·计算机视觉·自动驾驶
程序猿小D1 天前
【完整源码+数据集+部署教程】孔洞检测系统源码和数据集:改进yolo11-RetBlock
yolo·计算机视觉·毕业设计·数据集·yolo11·孔洞检测
图灵学术计算机论文辅导1 天前
傅里叶变换+attention机制,深耕深度学习领域
人工智能·python·深度学习·计算机网络·考研·机器学习·计算机视觉
Struart_R1 天前
SpatialVLM和SpatialRGPT论文解读
计算机视觉·语言模型·transformer·大语言模型·vlm·视觉理解·空间推理
老艾的AI世界1 天前
AI去、穿、换装软件下载,无内容限制,偷偷收藏
图像处理·人工智能·深度学习·神经网络·目标检测·机器学习·ai·换装·虚拟试衣·ai换装·一键换装
软件测试-阿涛1 天前
【AI绘画】Stable Diffusion webUI 常用功能使用技巧
人工智能·深度学习·计算机视觉·ai作画·stable diffusion
荼蘼2 天前
OpenCv(二)——边界填充、阈值处理
人工智能·opencv·计算机视觉
思通数据2 天前
AI视频监控:重构安防行业智能化新生态
人工智能·安全·目标检测·机器学习·计算机视觉·重构·数据挖掘