image_to_world_plane 如何计算校正图像（rectified image）的尺寸、比例（Scale）、位姿（Pose）

第一步：定义校正后图像的尺寸

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WidthMappedImage  := 652
HeightMappedImage := 494

设定校正后图像的宽度为 652 像素，高度为 494 像素。

第二步：根据世界坐标系（WCS）与图像坐标系（ICS）中点间距的比值，确定像素尺度（Scale）

为了使校正图像的局部尺度与原始图像在关注区域附近尽可能一致，程序通过以下方式计算 Scale：

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Dist_ICS := 1  // 在图像坐标系中取1个像素的距离

将中心点及其上下/左右偏移1像素的点转换到世界坐标系：

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image_points_to_world_plane(CamParam, Pose, CenterRow, CenterCol, 1, CenterX, CenterY)

// 向下偏移1像素（行+1）
image_points_to_world_plane(CamParam, Pose, CenterRow + Dist_ICS, CenterCol, 1, BelowCenterX, BelowCenterY)

// 向右偏移1像素（列+1）
image_points_to_world_plane(CamParam, Pose, CenterRow, CenterCol + Dist_ICS, 1, RightOfCenterX, RightOfCenterY)

计算世界坐标系中对应的垂直和水平距离：

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distance_pp(CenterY, CenterX, BelowCenterY, BelowCenterX, Dist_WCS_Vertical)
distance_pp(CenterY, CenterX, RightOfCenterY, RightOfCenterX, Dist_WCS_Horizontal)

由此得到局部尺度：

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ScaleVertical   := Dist_WCS_Vertical / Dist_ICS    // 每像素对应的世界垂直距离
ScaleHorizontal := Dist_WCS_Horizontal / Dist_ICS  // 每像素对应的世界水平距离
ScaleForCenteredImage := (ScaleVertical + ScaleHorizontal) / 2.0  // 取平均作为最终Scale

✅ 这样可确保在校正图像中心区域，像素密度与原始图像接近，避免过度拉伸或压缩。

第三步：调整测量平面的位姿，使指定点位于校正图像中心

为了让 (CenterRow, CenterCol) 对应的世界点 (CenterX, CenterY) 出现在校正图像的正中心，需平移世界坐标系原点：

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DX := CenterX - ScaleForCenteredImage * WidthMappedImage / 2.0
DY := CenterY - ScaleForCenteredImage * HeightMappedImage / 2.0
DZ := 0
set_origin_pose(Pose, DX, DY, DZ, PoseForCenteredImage)

🔍 原理：

校正图像左上角 = WCS 原点；

图像中心 = (Width/2, Height/2) × Scale；

因此，要让 (CenterX, CenterY) 落在中心，需将 WCS 原点设为 (CenterX - W/2×S, CenterY - H/2×S)

封装为 HDevelop 过程（Procedure）

上述逻辑被封装在以下过程里：

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parameters_image_to_world_plane_centered(
    :: CamParam, Pose, CenterRow, CenterCol, WidthMappedImage, HeightMappedImage :
       ScaleForCenteredImage, PoseForCenteredImage )

该过程属于示例程序：

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%HALCONEXAMPLES%\solution_guide\3d_vision\transform_image_into_wcs.hdev

第四步：执行图像校正

使用计算好的参数生成映射并校正图像：

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gen_image_to_world_plane_map(
    Map, CamParam, PoseForCenteredImage,
    WidthOriginalImage, HeightOriginalImage,
    WidthMappedImage, HeightMappedImage,
    ScaleForCenteredImage, 'bilinear')

map_image(Image, Map, ImageMapped)

✅ 此方法高效，适用于多帧图像处理。

示例程序第二部分：确保整幅原始图像可见于校正图像中

若目标是完整保留原始图像内容 （而非聚焦某一点），则需将原始图像的四个边界映射到世界坐标系，并据此设定校正图像的范围：

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full_domain(Image, ImageFull)                 // 获取图像完整区域
get_domain(ImageFull, Domain)                // 提取定义域
gen_contour_region_xld(Domain, ImageBorder, 'border')  // 生成边界轮廓
contour_to_world_plane_xld(ImageBorder, ImageBorderWCS, CamParam, Pose, 1)

后续可从 ImageBorderWCS 中提取世界坐标的最小/最大 X、Y 值，从而确定：

校正图像的 WidthMappedImage / HeightMappedImage

新的 PoseForCenteredImage（使整个区域居中）

合适的 ScaleForCenteredImage

这样可生成一张包含全部原始图像信息的无畸变校正图。

然后，确定图像在世界坐标系中的范围（extent）：

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smallest_rectangle1_xld (ImageBorderWCS, MinY, MinX, MaxY, MaxX)
ExtentX := MaxX - MinX
ExtentY := MaxY - MinY

该步骤计算原始图像边界轮廓（已转换到世界坐标系）的最小外接矩形，从而得到其在 X 和 Y 方向上的总跨度。

接着，计算校正图像的像素尺度（Scale），即世界坐标系中的物理尺寸 与校正图像的像素尺寸之比：

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ScaleX := ExtentX / WidthMappedImage
ScaleY := ExtentY / HeightMappedImage

为保证整个原始图像内容都能完整容纳在校正图像内且不发生裁剪 ，需选择两个方向中较大的尺度值作为最终统一的缩放比例（避免某方向被压缩）：

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ScaleForEntireImage := max([ScaleX, ScaleY])

最后，将世界坐标系的原点平移到该外接矩形的左下角（或左上角，取决于坐标系定义），以确保校正图像覆盖全部区域：

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set_origin_pose (Pose, MinX, MinY, 0, PoseForEntireImage)

✅ 此操作使校正后图像的左上角对应世界坐标 (MinX, MinY)，从而完整包含原始图像投影区域。

封装过程

上述逻辑已被封装为 HDevelop 过程：

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parameters_image_to_world_plane_entire (
    Image : : CamParam, Pose, WidthMappedImage, HeightMappedImage :
            ScaleForEntireImage, PoseForEntireImage )

该过程是示例程序的一部分：

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%HALCONEXAMPLES%\solution_guide\3d_vision\transform_image_into_wcs.hdev

应用对比总结

目标	推荐方法
完整显示整幅图像内容（平面场景）	`parameters_image_to_world_plane_entire` + `gen_image_to_world_plane_map`
聚焦某点并保持局部尺度一致	`parameters_image_to_world_plane_centered`
非平面物体校正	`gen_grid_rectification_map`
仅去除镜头畸变（保留原始视角）	`gen_radial_distortion_map`