机器视觉——相机标定(四个坐标系的关系)
世界坐标系,相机坐标系,图像物理坐标系,像素坐标系之间的关系:
首先看下几个坐标系在放在一块的样子:
1:世界坐标系:根据情况而定,可以表示任何物体,此时是由于相机而引入的。单位m。
2:相机坐标系:以摄像机光心为原点(在针孔模型中也就是针孔为关心),z轴与光轴重合也就是z轴指向相机的前方(也就是与成像平面垂直),x轴与y轴的正方向与物体坐标系平行,其中上图中的f为摄像机的焦距。单位m
3:图像物理坐标系(也叫平面坐标系):用物理单位表示像素的位置,坐标原点为摄像机光轴与图像物理坐标系的交点位置。坐标系为图上o-xy。单位是mm。单位毫米的原因是此时由于相机内部的CCD传感器是很小的,比如8mm x 6mm。但是最后图像照片是也像素为单位比如640x480.这就涉及到了图像物理坐标系与像素坐标系的变换了。下面的像素坐标系将会讲到。
4:像素坐标系:以像素为单位,坐标原点在左上角。这也是一些opencv,OpenGL等库的坐标原点选在左上角的原因。当然明显看出CCD传感器以mm单位到像素中间有转换的。举个例子,CCD传感上上面的8mm x 6mm,转换到像素大小是640x480. 假如dx表示像素坐标系中每个像素的物理大小就是1/80. 也就是说毫米与像素点的之间关系是piexl/mm.
接下来就说下各个坐标系中间的变换关系吧。
一:世界坐标到相机坐标系
物体之间的坐标系变换都可以表示坐标系的旋转变换加上平移变换,则世界坐标系到相机坐标系的转换关系也是如此。绕着不同的轴旋转不同的角度得到不同的旋转矩阵。如下:
那么世界坐标系到相机坐标系的变换如下:
二:相机坐标系到图像物理坐标系
从相机坐标系到图像坐标系,属于透视投影关系,从3D转换到2D。 也可以看成是针孔模型的改变模型。满足三角形相似定理。
三:图像物理坐标系到像素坐标系。
此时与前面的坐标系变换不同,此时没有旋转变换,但是坐标原点位置不一致,大小不一致,则设计伸缩变换及平移变换。
综上所述,大家可以看出四个坐标系之间存在着下述关系 ( 矩阵依次左乘 )
其中相机的内参和外参可以通过张正友标定获取。通过最终的转换关系来看,一个三维中的坐标点,的确可以在图像中找到一个对应的像素点,但是反过来,通过图像中的一个点找到它在三维中对应的点就很成了一个问题,因为我们并不知道等式左边的Zc的值。
机器视觉——相机标定(四个坐标系的关系)相关推荐
- python 图像像素的坐标系方向, PIL库中Image.getpixel()方法, 相机标定之四个坐标系及其关系
引用文章1: Python的PIL库中的getpixel方法 https://blog.csdn.net/MiniCatTwo/article/details/80608076 引用文章2: 相机标定 ...
- 双目视觉(一)-相机标定及各坐标系间转换关系
本篇文章用来记录近期学习双目视觉定位的收获,后续我将随着不断深入学习对文章进行补充 视觉是人类感知外界环境信息的重要途径,其中人类约有80%的环境信息是通过双眼获取的.双目视觉系统是典型的类人视觉模型 ...
- 机器视觉基础回顾:相机标定中的坐标系
前一段尝试了相机标定,虽然做到一半放弃了,但感觉机器视觉很多东西仍然有相当大的必要去深入了解下.就像程序员多少也要懂点计算机硬件的东西,才能从底层思维的角度去优化代码. 所以留一些痕迹. 前置基础知识 ...
- 机器视觉-相机标定及畸变矫正
摘要:本文首先介绍了针孔相机模型(线性模型),然后推导四个坐标轴变换的关系,引出R.T.K.D中包含相机的5个内参,6个外参.然后介绍相机畸变的原因以及畸变模型(非线性模型),引出相机的5个畸变参数. ...
- 物体尺寸检测项目--相机标定(像素坐标系/实际程序关键理解)
相机标定的三个坐标系变化看得比较吃力(线性代数都还回去了). 历时3个礼拜,断断续续今天终于算是成功跑出程序,做个小结. 一.坐标系的理解 还是有必要理解一下这个坐标系的关系:一共四个:分别是世界坐标 ...
- 机器视觉——相机标定
1 机器视觉为什么要做相机标定 机器视觉是采用相机成像来实现对三维场景的测量.定位.重建等过程.是一个利用二维图像进行三维反推的过程,我们所处的世界是三维的,而图像或者照片是二维的,可以把相机认为是一 ...
- 相机标定 >> 坐标系转换@内参、外参
相机标定 >> 坐标系转换@内参.外参 1. 坐标系介绍 1.1 像素坐标系 1.2 图像坐标系 1.3 相机坐标系 1.4 世界坐标系 2. 相机标定 2.1 内参 2.1.1 内参的意 ...
- 机器视觉(六)——像素坐标系、图像坐标系、相机坐标系以及世界坐标系
机器视觉(六)--像素坐标系.图像坐标系.相机坐标系以及世界坐标系 目录 1. 像素坐标系 2. 图像坐标系 3.相机坐标系 4.世界坐标系 1. 像素坐标系 如下图所示:像素坐标系u-v的原点为O0 ...
- 小孔成像模型中四个坐标系的转换:世界 相机光心 图像毫米 像素
相机模型 数码相机图像拍摄的过程实际上是一个光学成像的过程.相机的成像过程涉及到四个坐标系:世界坐标系.相机坐标系.图像坐标系.像素坐标系以及这四个坐标系的转换. 理想透视模型--针孔成像模型 相机模 ...
最新文章
- 使用Python+OpenCV+detectorn2实现社交距离检测
- threadlocal用法_ThreadLocal源码分析
- 哈佛CASTER | 基于化学子结构表征预测药物相互作用
- dsp指令ixh_第一章 DSP入门教程(非常经典).pdf
- BZOJ 2134: 单选错位
- 2018“百度之星”程序设计大赛 - 复赛
- SQL 语句还原SQL Server数据库
- chrome 浏览器的插件权限有多大?
- Oracle Tuning ( instance 级别 ) 01
- bzoj 3504: [Cqoi2014]危桥(最大流)
- 饮冰三年-人工智能-Python-27 Django Form组件
- java实验报告心得_java实验报告心得体会.doc
- 利用OA系统更便捷地查询员工工资
- Java打包后运行找不到资源文件问题
- 伽罗瓦2^8域下模多项式求逆python(查表)实现
- 计算机安全论文文献,计算机专业毕业论文参考文献
- 网管必修课 中小企业安全路由器配置
- java工程师面试题大全100%公司笔试题你都能碰到几个
- 基于STM32单片机智能手环脉搏心率检测计步器原理图PCB
- 视觉检测类项目如何开展测试