坐标系相互关系通过外参R,t平移旋转进行刚体变换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Z轴沿相机光轴方向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uxSxCx u\frac{x}{Sx}CxuSxxCxvySyCy v\frac{y}{Sy}CyvSyyCy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。
