在http://blog.csdn.net/piaoxuezhong/article/details/75268535中对镜头畸变及其校正算法进行了解析，其中涉及到了相机成像过程中的世界坐标系/相机坐标系/图像坐标系三者之间的变换关系，这里单独对其进行汇总：

XW-YW-ZW为世界坐标系，单位为m；XC-YC-ZC为相机坐标系，单位为m；x-y为图像坐标系，更准确地说应该是图像物理坐标系，单位为mm;而u-v则为图像像素坐标系，单位为pixel,其远点在图像坐标系的左上角。下面对这几个坐标系之间的关系进行说明：

像素坐标与图像坐标系

像素坐标系u-v的原点为O0，横坐标u和纵坐标v分别是图像所在的行和列。图像坐标系x-y的原点是O1，为像素坐标系的中点。

假设每个像素在u轴和v轴方向上的物理尺寸分别为dx、dy，u0,v0是图像平面的中心,那么：

u=x/dx+u0, v=y/dy+v0;

相机坐标系与世界坐标系

相机坐标系：O为摄像机光心，Zc为摄像机的光轴，和图像平面垂直；OO1为摄像机焦距（f）；世界坐标系是为了描述相机的位置而被引入的，两者之间属于刚性变换，即可以通过旋转+平移进行转换。

相机坐标系和图像坐标系

O-O1为摄像机焦距,设为f,那么根据三角形相似原理，可以得到：

，转换为矩阵的表达形式，即为：

，

根据上面的变换关系，可以得到:

(1)

上式（1）中，等号右边前两个矩阵的乘积即为内参矩阵，第三个矩阵即为外参矩阵，http://blog.csdn.net/iwshuang/article/details/53816677一文中还涉及到了图像像素坐标系和图像物理坐标系的两个坐标轴不平行时候的转换关系，这里就不说了。

相机成像模型：

结合上面的介绍，相机成像大致可以分为四个步骤：刚体变换、透视投影、畸变校正和数字化图像。

增补部分（2017.11.10）

在云栖社区看到一篇介绍相机的文章，觉得不错，这里把常用的东西汇总一下~

景深：

理论上只有处于镜头焦点距离的景物成像是清晰的，而在焦点前后，光线开始扩散，成像变的模糊，成像点形成弥散圆(circle of confusion)。人眼的分辨能力有限，当弥散圆直径大到一定程度，人眼会感觉模糊。上图中的草地看起来中间一段都是清晰的，这一段“看起来清晰”的距离就是景深(Depth of Field)。
景深的”深、浅“、“大、小”就是指这个距离的“长、短”，影响景深的因素主要有光圈、焦距和拍摄距离。

焦距：

焦距：镜头光学中心(主点)到成像平面的距离。平常说的长焦镜头就是指焦距较大的镜头。焦距对成像有多方面的影响：

（1）首先是成像大小和视场角(FOV)：焦距越大，成像越大，FOV越小；如果想从远距离拍摄野生动物，往往需要采用长焦镜头，而与长焦镜头对应的广角镜头，焦距小，能拍摄较大的场景，如建筑、风景等。

（2）焦距对景深也有影响，通常焦距越大，景深越小，如长焦镜头的景深比较小，而广角镜头的景深都比较大。焦距还影响照片的透视效果，如下图：

广角镜头下透视效果比较明显，人脸有一定变形，而长焦镜头下则没什么失真。

参考：

https://jingyan.baidu.com/article/63f2362826ea1c0208ab3dec.html

http://www.360doc.com/content/14/0410/14/10724725_367760675.shtml

http://blog.csdn.net/waeceo/article/details/50580607

http://blog.csdn.net/chentravelling/article/details/53558096

https://yq.aliyun.com/articles/62472#

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相机参数及坐标系变换关系（增补）

像素坐标与图像坐标系

相机坐标系与世界坐标系

相机坐标系和图像坐标系

相机成像模型：

增补部分（2017.11.10）

参考：

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