多坐標系變換全解析:從相機到WGS-84的空間坐標系詳解
- 一、常見坐標系簡介
- 二、各坐標系的功能和使用場景
- 1. WGS-84 大地坐標系(經緯高)
- 2. 地心直角坐標系(ECEF)
- 3. 本地 ENU / NED 坐標系
- 4. 平臺坐標系(Body)
- 5. 相機坐標系
- 三、坐標變換流程圖
- 四、如何選用合適的坐標系?
- 五、常用坐標轉換函數(建議封裝)
- 六、總結
在實際工程應用中,尤其是無人系統、導航制導、傳感器融合等領域,空間中的物體位置常常需要跨多個坐標系進行變換。從相機拍攝的圖像坐標,到平臺坐標、地理坐標、再到全球標準的經緯高表示(WGS-84),這中間涉及了一整套坐標系的定義與轉換邏輯。
本文將系統性地梳理常見的空間坐標系,及它們之間的區別與聯系,幫助你建立完整的“空間感知坐標體系”。
一、常見坐標系簡介
坐標系名稱 | 英文縮寫 | 原點 | 單位 | 軸定義 | 常見用途 |
---|---|---|---|---|---|
WGS-84大地坐標系 | LLA (Lon, Lat, Alt) | 地球橢球面 | 角度 + 米 | L:經度,A:緯度,H:高度 | GPS、地圖、全球定位 |
地心直角坐標系 | ECEF / GCS / XYZ | 地球質心 | 米 | X指經度0°赤道,Z指北極 | 坐標變換中間體,軌道計算 |
本地東-北-天坐標系 |