坐標系相互關系
1. 世界坐標系(World Coordinate System)
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?定義?:描述真實物理世界中物體的三維位置,原點通常定義在標定板的幾何中心或第一個特征點(如棋盤格左上角)。
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特點:
- 三維坐標系(X, Y, Z)
- 通過標定板特征點物理坐標確定。
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?轉換?:通過外參(旋轉矩陣R、平移向量t)關聯到相機坐標系。
?2. 相機坐標系(Camera Coordinate System)
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?定義?:以鏡頭光心為原點,光軸為Z軸的三維坐標系。
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?特點 :
- 三維坐標系(Xc, Yc, Zc),單位為毫米(mm)
- 描述物體在相機視野中的空間位置。
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?轉換?:通過透視投影(基于焦距f)映射到圖像物理坐標系。
?3. 圖像物理坐標系(Image Plane Coordinate System)
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?定義?:以成像平面中心(即主點)為原點的二維坐標系,單位通常為毫米(mm)。
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? 特點:
- 二維坐標系(x, y)
- 描述成像平面內的投影關系。
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?轉換?:通過平移(主點偏移Cx, Cy)和縮放(像元尺寸Sx, Sy)映射到像素坐標系。
?4. 像素坐標系(Pixel Coordinate System)
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?定義?:以圖像左上角為原點的二維坐標系,單位為像素(pixel)。
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? 特點:
- 二維坐標系(u, v)
- 直接對應圖像像素的存儲與顯示。
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? 轉換:
由圖像物理坐標系通過平移和縮放實現,公式為:
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
(參數Sx, Sy為像元尺寸,Cx, Cy為主點坐標) 。
?5. 窗口坐標系(Window Coordinate System)
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?定義?:描述圖像顯示窗口的位置和大小,與圖像像素無關。
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?特點:
- 二維坐標系,單位為像素
- 用于圖像可視化(如
dev_open_window
設定的窗口范圍)。